專利名稱:像素電路、電光裝置以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及例如像素電路微細(xì)化時(shí)有效的電光裝置、以及電子設(shè)備。
背景技術(shù):
近年來(lái),提出了各種使用了有機(jī)發(fā)光二極管(Organic LightEmitting Diode,以下稱“0LED”)元件等發(fā)光元件的電光裝置。在該電光裝置中一般構(gòu)成為,與應(yīng)顯示的圖像的像素對(duì)應(yīng)地設(shè)置與掃描線和數(shù)據(jù)線的交叉對(duì)應(yīng)的包括上述發(fā)光元件、晶體管等的像素電路。在這樣的構(gòu)成中,若與像素的灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的電位的數(shù)據(jù)信號(hào)被施加給該晶體管的柵極,則該晶體管向發(fā)光元件供給與柵極-源極間的電壓對(duì)應(yīng)的電流。由此,該發(fā)光元件以與灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光。像這樣的電光裝置多要求顯示尺寸的小型化、顯示的高精細(xì)化。為了兼得顯示尺寸的小型化與顯示的高精細(xì)化,需要對(duì)像素電路進(jìn)行微細(xì)化,所以還提出一種例如在硅集成電路上設(shè)置電光裝置的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)1:日本特開2009 - 288435號(hào)公報(bào)然而,在對(duì)像素電路進(jìn)行了微細(xì)化時(shí),需要以微小區(qū)域來(lái)控制對(duì)發(fā)光元件的供給電流。向發(fā)光元件供給的電流被晶體管的柵極-源極間的電壓控制,然而在微小區(qū)域中,相對(duì)于柵極-源極間的電壓的微小變化,向發(fā)光元件供給的電流較大地變化。另一方面,在對(duì)像素電路進(jìn)行了微細(xì)化時(shí),還存在以下問(wèn)題,即用于保持柵極-源極間的電壓的電容也變小,所以在從電容流出電荷的情況下,不能維持柵極-源極間的電壓,發(fā)光元件不能以與灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光。本發(fā)明是鑒于上述的情況而完成的,其目的之一在于提供一種在進(jìn)行像素電路的微細(xì)化時(shí),能夠高精度地向發(fā)光元件供給電流的像素電路、電光裝置、以及電子設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所涉及的像素電路是在半導(dǎo)體基板上形成的像素電路,其特征在于,具有:驅(qū)動(dòng)晶體管,其流過(guò)與柵極-源極間的電壓對(duì)應(yīng)的電流;寫入晶體管,其電連接在數(shù)據(jù)線與上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極之間;閾值補(bǔ)償晶體管,其電連接在上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極與漏極之間;第I保持電容,其一端與上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電連接,并保持上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極間的電壓;發(fā)光元件,其以與由上述驅(qū)動(dòng)晶體管供給的電流的大小對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光,上述寫入晶體管的源極和漏極中的一方與上述閾值補(bǔ)償晶體管的源極和漏極中的一方利用共用的擴(kuò)散層形成。根據(jù)該發(fā)明,寫入晶體管的源極和漏極中的一方與閾值補(bǔ)償晶體管的源極和漏極中的一方利用共用的擴(kuò)散層而形成,所以與利用不同的擴(kuò)散層形成了寫入晶體管以及閾值補(bǔ)償晶體管的情況相比,能夠減小從第I保持電容經(jīng)由擴(kuò)散層向形成在半導(dǎo)體基板上的N阱的電荷的移動(dòng)(漏電流)。由此,減小起因于漏電流的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極間的電壓的變化,驅(qū)動(dòng)晶體管能夠向發(fā)光元件供給與灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確大小的電流。
另外,優(yōu)選上述的像素電路還具備電連接在被供給規(guī)定電位的電位線和上述發(fā)光元件之間的初始化晶體管。根據(jù)該發(fā)明,能夠抑制寄生于發(fā)光元件的電容的保持電壓的影響。另外,優(yōu)選上述像素電路還具備電連接在上述驅(qū)動(dòng)晶體管和上述發(fā)光元件之間的發(fā)光控制晶體管。根據(jù)該發(fā)明,能夠控制發(fā)光元件發(fā)光的期間。另外,本發(fā)明所涉及的電光裝置的特征在于,在半導(dǎo)體基板上形成有:沿第I方向延伸的多個(gè)掃描線、沿第2方向延伸的多個(gè)數(shù)據(jù)線、與上述掃描線和上述數(shù)據(jù)線的交叉對(duì)應(yīng)地設(shè)置的多個(gè)像素電路,上述多個(gè)像素電路分別是技術(shù)方案廣3中任意一項(xiàng)所述的像素電路。根據(jù)該發(fā)明,能夠減小起因于漏電流的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極間的電壓的變化,驅(qū)動(dòng)晶體管能夠向發(fā)光元件供給與灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確大小的電流。另外,在上述電光裝置中,優(yōu)選還具備沿上述第I方向延伸的多個(gè)第I信號(hào)線,上述閾值補(bǔ)償晶體管的柵極與上述第I信號(hào)線電連接,上述寫入晶體管的柵極與上述掃描線電連接,上述多個(gè)掃描線以及上述多個(gè)第I信號(hào)線中,在將距與相同的像素電路電連接的上述掃描線以及上述第I信號(hào)線的距離相等的直線作為中心線時(shí),使上述共用的擴(kuò)散層和上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電連接的連接配線被設(shè)置在與上述相同的像素電路電連接的上述掃描線與上述第I信號(hào)線之間,從垂直于上述半導(dǎo)體基板的方向看與上述中心線交叉。根據(jù)該發(fā)明,能夠使連接配線與第I信號(hào)線以及掃描線之間的間隔增大,能夠防止在連接配線與第I信號(hào)線之間,或者連接配線與掃描線之間寄生電容。由此,防止產(chǎn)生于掃描線以及第I信號(hào)線上的電位變動(dòng)的影響經(jīng)由連接配線涉及到驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極。由此,根據(jù)該發(fā)明,能夠防止驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的電位受到產(chǎn)生于掃描線以及第I信號(hào)線的電位變動(dòng)的影響而變動(dòng),驅(qū)動(dòng)晶體管能夠向發(fā)光元件供給與灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確大小的電流。另外,在上述的電光裝置中,優(yōu)選上述共用的擴(kuò)散層以及上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極分別被設(shè)置在與上述相同的像素電路電連接的上述掃描線與上述第I信號(hào)線之間,從垂直于上述半導(dǎo)體基板的方向上看與上述中心線交叉。根據(jù)該發(fā)明,能夠防止產(chǎn)生于掃描線以及第I信號(hào)線的電位變動(dòng)的影響經(jīng)由連接配線涉及到驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極,所以驅(qū)動(dòng)晶體管能夠向發(fā)光元件供給與灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確大小的電流。另外,在上述的電光裝置中,優(yōu)選在將上述連接配線、上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極以及上述共用的擴(kuò)散層與上述第I信號(hào)線之間的間隔的最小值作為第I間隔,將上述連接配線、上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極以及上述共用的擴(kuò)散層與上述掃描線之間的間隔的最小值作為第2間隔時(shí),上述第I間隔和上述第2間隔相等。根據(jù)該發(fā)明,能夠防止產(chǎn)生于掃描線以及第I信號(hào)線的電位變動(dòng)的影響經(jīng)由連接配線涉及到驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極,所以驅(qū)動(dòng)晶體管能夠向發(fā)光元件供給與灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確大小的電流。另外,在上述發(fā)光元件中,優(yōu)選還具備:一端與上述數(shù)據(jù)線電連接,保持上述數(shù)據(jù)線的電位的第2保持電容;一端與上述數(shù)據(jù)線連接,另一端被供給規(guī)定上述發(fā)光元件的亮度的電位的數(shù)據(jù)信號(hào)的第3保持電容。根據(jù)該發(fā)明,向第3保持電容的一端供給規(guī)定發(fā)光元件的亮度的電位的數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)據(jù)線與第3保持電容的另一端連接,并且與第2保持電容的一端連接。因此,數(shù)據(jù)線的電位變動(dòng)的范圍成為與第3保持電容相對(duì)于第2保持電容的容量比對(duì)應(yīng)地壓縮數(shù)據(jù)信號(hào)的電位變動(dòng)的范圍而成的值。第2保持電容具有較大的容量,所以數(shù)據(jù)線的電位變動(dòng)的范圍與數(shù)據(jù)信號(hào)的電位變動(dòng)的范圍相比,被充分小地壓縮。由此,即使不以細(xì)致的精度刻畫數(shù)據(jù)信號(hào),也能夠?qū)Πl(fā)光元件高精度地供給電流。此外,本發(fā)明除了能夠用于電光裝置外,還能夠用于具有該電光裝置的電子設(shè)備。作為電子設(shè)備,典型地能夠列舉出頭戴式顯示器(HMD)、電子取景器等顯示裝置。
圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的電光裝置的構(gòu)成的立體圖。圖2是表示該電光裝置的構(gòu)成的圖。圖3是表示該電光裝置中的像素電路的圖。圖4是表示該電光裝置的構(gòu)造的俯視圖。圖5是表示該電光裝置的構(gòu)造的部分剖面圖。圖6是表示該電光裝置的動(dòng)作的時(shí)序圖。圖7是該電光裝置的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖8是該電光裝置的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖9是該電光裝置的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖10是該電光裝置的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖11是表示該電光裝置中的數(shù)據(jù)信號(hào)的振幅壓縮的圖。圖12是表示對(duì)比例所涉及的電光裝置的構(gòu)造的俯視圖。圖13是表示對(duì)比例所涉及的電光裝置的構(gòu)造的部分剖面圖。圖14是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的電光裝置中的晶體管的特性的圖。圖15是表示第2實(shí)施方式所涉及的電光裝置的構(gòu)成的圖。圖16是表示該電光裝置的動(dòng)作的時(shí)序圖。圖17是該電光裝置的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖18是該電光裝置的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖19是該電光裝置的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖20是該電光裝置的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖21是表示使用了實(shí)施方式等所涉及的電光裝置的HMD的立體圖。圖22是表示HMD的光學(xué)構(gòu)成的圖。
具體實(shí)施例方式以下,參照附圖,對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行說(shuō)明。第I實(shí)施方式圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的電光裝置10的構(gòu)成的立體圖。電光裝置10例如是在頭戴式顯示器中顯示圖像的微型顯示器。后面敘述電光裝置10的詳細(xì)內(nèi)容,是多個(gè)像素電路、驅(qū)動(dòng)該像素電路的驅(qū)動(dòng)電路等例如形成于硅基板的有機(jī)EL裝置,在像素電路使用作為發(fā)光元件的一個(gè)例子的OLED。電光裝置10被收納于在顯示部開口或者透過(guò)的框狀的殼體72,并且與FPC(Flexible Printed Circuits:撓性電路板)基板74的一端連接。在FPC基板74通過(guò)COF(Chip On Film:覆晶薄膜)技術(shù)安裝半導(dǎo)體芯片的控制電路5,并且設(shè)置有多個(gè)端子76,與省略圖示的上級(jí)電路連接。從該上級(jí)電路經(jīng)由多個(gè)端子76與同步信號(hào)同步地供給圖像數(shù)據(jù)。同步信號(hào)包括垂直同步信號(hào)、水平同步信號(hào)、和點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)。另外,圖像數(shù)據(jù)例如以8位(bit)規(guī)定應(yīng)顯示的圖像的像素的灰度等級(jí)。控制電路5兼具電光裝 置10的電源電路與數(shù)據(jù)信號(hào)輸出電路的功能。S卩、控制電路5除了向電光裝置10供給根據(jù)同步信號(hào)生成的各種控制信號(hào)和各種電位之外,還將數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)信號(hào),供給給電光裝置10。圖2是表示第I實(shí)施方式所涉及的電光裝置10的構(gòu)成的圖。如該圖所示,電光裝置10大致區(qū)分為掃描線驅(qū)動(dòng)電路20、信號(hào)分離器(demultiplexer) 30、電平移位電路40、和顯示部100。其中,在顯示部100中呈矩陣狀地排列有與應(yīng)顯示的圖像的像素對(duì)應(yīng)的像素電路110。詳細(xì)而言,如圖2所示,在顯示部100中,以沿X方向(第I方向)延伸的方式設(shè)置有m行的掃描線12,另外,以沿Y方向(第2方向)延伸、并且與各掃描線12相互保持電絕緣的方式設(shè)置有按每3列分組的(3n)列的數(shù)據(jù)線14。而且,與m行的掃描線12和(3n)列的數(shù)據(jù)線14的交叉部對(duì)應(yīng)地設(shè)置有像素電路110。因此,在本實(shí)施方式中,像素電路110以縱m行X橫(3n)列排列成矩陣狀。此處,m、η都是自然數(shù)。在掃描線12以及像素電路110的矩陣中,為了區(qū)別行(row),存在在圖中從上按順序稱為1、2、3、…、(m — l)、m行的情況。同樣為了區(qū)別數(shù)據(jù)線14以及像素電路110的矩陣的列(Column),存在在圖中從左按順序稱為1、2、3、…、(3n —
I)、(3n)列的情況。另外,為了概括說(shuō)明數(shù)據(jù)線14的組,若使用I以上η以下的整數(shù)j,則第(3j - 2)列、第(3j -1)列以及第(3j)列的數(shù)據(jù)線14屬于從左數(shù)第j個(gè)組。此外,與同一行的掃描線12和屬于同一組的3列數(shù)據(jù)線14的交叉對(duì)應(yīng)的3個(gè)像素電路110分別對(duì)應(yīng)于R (紅)、G (綠)、B (藍(lán))的像素,這些3個(gè)像素表現(xiàn)應(yīng)顯示的彩色圖像的I個(gè)點(diǎn)(dot)。即、在本實(shí)施方式中,構(gòu)成為利用加色混合通過(guò)與RGB對(duì)應(yīng)的OLED的發(fā)光來(lái)表現(xiàn)I個(gè)點(diǎn)的彩色。在本實(shí)施方式中,按每一列沿著數(shù)據(jù)線14分別設(shè)置有電位線16。向各電位線16共同供給作為復(fù)位電位的電位Vorst。另外,按每一列設(shè)置有保持電容50。詳細(xì)而言,保持電容的一端與數(shù)據(jù)線14連接,另一端與電位線16連接。因此,保持電容50作為對(duì)數(shù)據(jù)線14的電位進(jìn)行保持的第2保持電容發(fā)揮作用。此外,優(yōu)選通過(guò)利用構(gòu)成數(shù)據(jù)線14的配線、和構(gòu)成電位線16的配線夾持絕緣體(電介質(zhì))來(lái)形成保持電容50的構(gòu)成。此外,保持電容50在圖2中被設(shè)置在顯示部100的外側(cè),但這只是等效電路,當(dāng)然也可以設(shè)置在顯示部100的內(nèi)側(cè),或者從內(nèi)側(cè)跨到外側(cè)。另外,雖在圖2中省略,但將保持電容50的容量設(shè)為Cdt。另外,通過(guò)控制電路5向電光裝置10供給如下的控制信號(hào)。詳細(xì)而言,向電光裝置10供給如下的信號(hào)、即、用于控制掃描線驅(qū)動(dòng)電路20的控制信號(hào)Ctr ;用于控制在信號(hào)分離器30中的選擇的控制信號(hào)Sel (l)、Sel (2)、Sel (3);與這些信號(hào)處于邏輯反轉(zhuǎn)的關(guān)系的控制信號(hào)/ Sel (I)、/ Sel (2)、/ Sel (3);用于控制電平移位電路40的負(fù)邏輯的控制信號(hào)/ Gini ;和正邏輯的控制信號(hào)Gref。其中,控制信號(hào)Ctr實(shí)際包括脈沖信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)、使能信號(hào)等多種信號(hào)。另外,配合在信號(hào)分離器30中的選擇定時(shí),通過(guò)控制電路5,與第1、第2、…、第η組對(duì)應(yīng)地向電光裝置10供給數(shù)據(jù)信號(hào)Vd (l)、Vd (2)、…、Vd (η)。此外,將數(shù)據(jù)信號(hào)Vd(I) Vd (η)能取的電位的最高值設(shè)為Vmax,將最低值設(shè)為Vmin。掃描線驅(qū)動(dòng)電路20是根據(jù)控制信號(hào)Ctr生成用于在整個(gè)幀的期間逐行按順序掃描掃描線12的掃描信號(hào)的電路。此處,將供給至第1、第2、第3、…、第(m — I)、第m行的掃描線12的掃描信號(hào)分別記載為Gwr (l)、Gwr (2)、Gwr (3)、…、Gwr (m— l)、Gwr (m)。此外,除了掃 描信號(hào)Gwr (I) Gwr Cm)之外,掃描線驅(qū)動(dòng)電路20還按每行生成與該掃描信號(hào)同步的各種控制信號(hào),供給給顯示部100,但圖2中省略圖示。另外,所謂幀期間是指電光裝置10顯示I個(gè)鏡頭(畫面)的圖像所需的期間,例如若同步信號(hào)所包括的垂直同步信號(hào)的頻率為120Hz,則是與其I個(gè)周期對(duì)應(yīng)的8.3毫秒的期間。信號(hào)分離器30是按每列設(shè)置的傳輸門34的集合體,按順序向構(gòu)成各組的3列供給數(shù)據(jù)信號(hào)。此處,與屬于第j組的(3j — 2)、(3j 一 I)、(3j)列對(duì)應(yīng)的傳輸門34的輸入端相
互共用連接,分別向該共用端子供給數(shù)據(jù)信號(hào)Vd (j)。在控制信號(hào)Sel (I)是H電平時(shí)(控制信號(hào)/ Sel (I)是L電平時(shí)),設(shè)置在第j組中作為左端列的(3j — 2)列的傳輸門34導(dǎo)通(on)。同樣地,在控制信號(hào)Sel (2)是H電平時(shí)(控制信號(hào)/ Sel (2)是L電平時(shí)),設(shè)置在第j組中作為中央列的(3j -1)列的傳輸門34導(dǎo)通,在控制信號(hào)Sel (3)是H電平時(shí)(控制信號(hào)/ Sel (3)是L電平時(shí)),設(shè)置在第j組中作為右端列的(3j)列的傳輸門34導(dǎo)通。電平移位電路40按每列具有保持電容44、P溝道MOS型晶體管45、N溝道MOS型晶體管43的組,是對(duì)從各列的傳輸門34的輸出端輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)的電位進(jìn)行移位的電路。此處,保持電容44的一端與對(duì)應(yīng)的列的數(shù)據(jù)線14和晶體管45的漏極節(jié)點(diǎn)連接,另一方面,保持電容44的另一端與傳輸門34的輸出端和晶體管43的漏極節(jié)點(diǎn)連接。因此,保持電容44作為一端與數(shù)據(jù)線14連接,向另一端供給數(shù)據(jù)信號(hào)的第3保持電容發(fā)揮作用。在圖2中省略,但將保持電容44的容量設(shè)為Crfl。各列的晶體管45的源極節(jié)點(diǎn)遍及各列與作為初始電位供給電位Vini的供電線61共同連接,并遍及各列向柵極節(jié)點(diǎn)共同供給控制信號(hào)/ Gini0因此,晶體管45構(gòu)成為,在控制信號(hào)/ Gini是L電平時(shí),使數(shù)據(jù)線14與供電線61電連接,在控制信號(hào)/ Gini是H電平時(shí),使數(shù)據(jù)線14與供電線61非電連接。另外,各列的晶體管43的源極節(jié)點(diǎn)遍及各列與作為規(guī)定電位供給電位Vref的供電線62共同連接,并遍及各列向柵極節(jié)點(diǎn)共同供給控制信號(hào)Gref。因此,晶體管43構(gòu)成為,在控制信號(hào)Gref是H電平時(shí),使作為保持電容44的另一端的節(jié)點(diǎn)h與供電線62電連接,在控制信號(hào)Gref是L電平時(shí),使作為保持電容44的另一端的節(jié)點(diǎn)h與供電線62非電連接。
在本實(shí)施方式中,為了方便而分為掃描線驅(qū)動(dòng)電路20、信號(hào)分離器30以及電平移位電路40,但能夠?qū)⑺鼈冏鳛轵?qū)動(dòng)像素電路110的驅(qū)動(dòng)電路統(tǒng)一稱呼。參照?qǐng)D3,對(duì)像素電路110進(jìn)行說(shuō)明。如果從電方面來(lái)看,各像素電路110是相互相同的構(gòu)成,所以在此處,以位于第i行、第j組中的左端列的第(3j - 2)列的i行(3j -2)列的像素電路110為例進(jìn)行說(shuō)明。此外,i是一般表示像素電路110排列的行時(shí)的符號(hào),是I以上m以下的整數(shù)。如圖3所示,像素電路110包括P溝道MOS型晶體管121 125、0LED130、和保持電容132。對(duì)該像素電路110供給掃描信號(hào)Gwr (i)、和控制信號(hào)Gel (i)、Gcmp (i)、Gorst
(i)。此處,掃描信號(hào)Gwr (i)、控制信號(hào)Gel (i)、Gcmp (i)、Gorst (i)是分別與第i行對(duì)應(yīng)而通過(guò)掃描線驅(qū)動(dòng)電路20供給的信號(hào)。因此,如果是第i行,則也對(duì)關(guān)注的(3j - 2)列以外的其他列的像素電路共同供給掃描信號(hào)Gwr (i)、控制信號(hào)Gel (i)、Gcmp (i)、Gorst
(i)o晶體管122的柵極節(jié)點(diǎn)與第i行的掃描線12連接,漏極和源極節(jié)點(diǎn)中的一方分別與晶體管121中的柵極節(jié)點(diǎn)g、保持電容132的一端、以及晶體管123的源極和漏極節(jié)點(diǎn)中的一方連接。另外,晶體管122的漏極和源極節(jié)點(diǎn)中的另一方與第(3j - 2)列的數(shù)據(jù)線14連接。即、晶體管122電連接在晶體管121的柵極節(jié)點(diǎn)g和數(shù)據(jù)線14之間,作為控制晶體管121的柵極節(jié)點(diǎn)g和數(shù)據(jù)線14之間的電連接的寫入晶體管發(fā)揮作用。此處,為了使晶體管121的柵極節(jié)點(diǎn)與其他的節(jié)點(diǎn)相區(qū)別,記載為g。晶體管121的源極節(jié)點(diǎn)與供電線116連接,漏極節(jié)點(diǎn)分別與晶體管123的源極和漏極節(jié)點(diǎn)中的另一方、以及晶體管124的源極節(jié)點(diǎn)連接。此處,向供電線116供給在像素電路110中成為電源的高位側(cè)的電位Vel。該晶體管121作為使與晶體管121的柵極節(jié)點(diǎn)以及源極節(jié)點(diǎn)間的電壓對(duì)應(yīng)的電流流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)晶體管發(fā)揮作用。向晶體管123的柵極節(jié)點(diǎn)供給控制信號(hào)Gcmp(i)。晶體管123作為控制晶體管121的源極節(jié)點(diǎn)以及柵極節(jié)點(diǎn)g之間的電連接的閾值補(bǔ)償晶體管發(fā)揮作用。向晶體管124的柵極節(jié)點(diǎn)供給控制信號(hào)Gel(i),漏極節(jié)點(diǎn)分別與晶體管125的源極節(jié)點(diǎn)和0LED130的陽(yáng)極連接。即、晶體管124作為控制晶體管121的漏極節(jié)點(diǎn)和0LED130的陽(yáng)極之間的電連接的發(fā)光控制晶體管發(fā)揮作用。向晶體管125的柵極節(jié)點(diǎn)供給與第i行對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)Gorst(i),漏極節(jié)點(diǎn)與第(3j - 2)列的電位線16連接而保持電位Vorst。該晶體管125作為控制電位線16和OLED130的陽(yáng)極之間的電連接的初始化晶體管發(fā)揮作用。保持電容132的另一端與供電線116連接。因此,保持電容132作為對(duì)晶體管121的柵極-源極間的電壓進(jìn)行保持的第I保持電容發(fā)揮作用。以下,將保持電容132的容量記載為Cpix0保持電容50的容量Cdt、保持電容44的容量Crfl、和保持電容132的容量Cpix被設(shè)定為Cdt > Crfl >> Cpix0即、設(shè)定為Cdt比CrfI大,Cpix與Cdt以及Crfl相比充分小。此外,后面詳述,在實(shí)施方式中保持電容132通過(guò)利用相互不同的配線層夾持絕緣層而形成,但作為保持電容132,可以使用寄生于晶體管121的柵極節(jié)點(diǎn)g的電容。在本實(shí)施方式中,電光裝置10形成于硅基板,所以使晶體管121 125的基板電位為電位Vel。0LED130的陽(yáng)極是按每個(gè)像素電路110獨(dú)立設(shè)置的像素電極。與此相對(duì),0LED130的陰極是遍及全部像素電路110共用的共用電極118,在像素電路110中被保持為成為電源的低位側(cè)的電位Vet。OLED130是在上述硅基板中利用陽(yáng)極與具有透光性的陰極來(lái)夾持白色有機(jī)EL層而成的元件。而且,在0LED130的射出側(cè)(陰極側(cè))重疊與RGB的任一對(duì)應(yīng)的彩色濾光片。在這樣的0LED130中,若電流從陽(yáng)極流向陰極,則從陽(yáng)極注入的空穴與從陰極注入的電子在有機(jī)EL層再次復(fù)合而生成激子,產(chǎn)生白色光。此時(shí)成為產(chǎn)生的白色光透過(guò)與硅基板(陽(yáng)極)相反側(cè)的陰極,經(jīng)過(guò)彩色濾光片的著色,在觀察者側(cè)被觀察到的構(gòu)成。參照?qǐng)D4以及圖5對(duì) 像素電路110的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。由于各像素電路110同樣構(gòu)成,所以在圖4以及圖5中,以i行(3j - 2)列的像素電路110為例進(jìn)行說(shuō)明。圖4是表示i行(3j — 2)列的像素電路110的構(gòu)成的俯視圖。另外,圖5 (A)是以圖4中的E-e線截?cái)嗟牟糠制拭鎴D,圖5 (B)是以圖4中的E ' -e /線截?cái)嗟牟糠制拭鎴D。此外,圖4表示從觀察者側(cè)俯視頂部發(fā)光構(gòu)造的像素電路110時(shí)的配線構(gòu)造,但為了簡(jiǎn)單化,省略后述的第2配線層以后形成的構(gòu)造體。同樣,為了簡(jiǎn)單化,圖5省略后述的第3層間絕緣層L3以后形成的構(gòu)造體。此外,為了使各層、各部件、各區(qū)域等為能夠識(shí)別的大小,在以上的各圖中存在使比例尺不同的情況。如圖5所示,構(gòu)成像素電路110的各元件形成于硅基板150上。在本實(shí)施方式中,作為硅基板150使用P型半導(dǎo)體基板。在硅基板150上幾乎遍及整個(gè)面形成有N阱160。此外,在圖4中,俯視時(shí),為了能夠容易掌握設(shè)置晶體管12廣125的區(qū)域,標(biāo)注陰影線來(lái)表示N阱160中,設(shè)置晶體管12Γ125的區(qū)域以及其附近區(qū)域。經(jīng)由N型擴(kuò)散層(未圖示)向N阱160供給電位Vel。因此,晶體管12廣125的基板電位成為電位Vel。如圖4以及圖5所示,通過(guò)在N阱160的表面摻雜離子,形成多個(gè)P型擴(kuò)散層。具體而言,按照每個(gè)像素電路110,在N阱160的表面形成8個(gè)P型擴(kuò)散層Pf P8。這些P型擴(kuò)散層PfPS作為晶體管12f 125的源極或者漏極發(fā)揮作用。如圖5所示,通過(guò)圖案化在N阱160以及P型擴(kuò)散層Pf P8的表面形成柵極絕緣層LO以及柵極電極Gf G5。這些柵極電極GfG5分別作為晶體管12廣125的柵極發(fā)揮作用。如圖4以及圖5所示,晶體管121是具有柵極電極G1、P型擴(kuò)散層P7、以及P型擴(kuò)散層P8的構(gòu)成。其中,P型擴(kuò)散層P8作為晶體管121的源極發(fā)揮作用,P型擴(kuò)散層P7作為晶體管121的漏極發(fā)揮作用。另外,晶體管122是具有柵極電極G2、P型擴(kuò)散層P1、以及P型擴(kuò)散層P2的構(gòu)成。其中,P型擴(kuò)散層P2作為晶體管122的源極和漏極中的一方發(fā)揮作用,P型擴(kuò)散層Pl作為晶體管122的源極和漏極中的另一方發(fā)揮作用。晶體管123是具有柵極電極G3、P型擴(kuò)散層P2、以及P型擴(kuò)散層P3的構(gòu)成。其中,P型擴(kuò)散層P3作為晶體管123的源極和漏極中的另一方發(fā)揮作用,P型擴(kuò)散層P2作為晶體管123的源極和漏極中的一方發(fā)揮作用。g卩、P型擴(kuò)散層P2是作為晶體管122的源極和漏極中的一方發(fā)揮作用,并且作為晶體管123的源極和漏極中的一方發(fā)揮作用的共用擴(kuò)散層。晶體管124是具有柵極電極G4、P型擴(kuò)散層P3、以及P型擴(kuò)散層P4的構(gòu)成。其中,P型擴(kuò)散層P3作為晶體管124的源極發(fā)揮作用,P型擴(kuò)散層P4作為晶體管124的漏極發(fā)揮作用。晶體管125是具有柵極電極G5、P型擴(kuò)散層P5、以及P型擴(kuò)散層P6的構(gòu)成。其中,P型擴(kuò)散層P5作為晶體管125的源極發(fā)揮作用,P型擴(kuò)散層P6作為晶體管125的漏極發(fā)揮作用。如圖5所示,以覆蓋柵極電極Gf G5以及柵極絕緣層LO的方式形成第I層間絕緣層LI。通過(guò)在第I層間絕緣層LI的表面圖案化鋁等導(dǎo)電性的配線層,分別形成掃描線
12、供電線116、以及信號(hào)線14廣143,并且按照每個(gè)像素電路110分別形成中繼節(jié)點(diǎn)NI N5。此外,有時(shí)將這些形成在第I層間絕緣層LI的表面的配線層統(tǒng)稱為第I配線層。如圖4以及圖5所示,中繼節(jié)點(diǎn)NI經(jīng)由貫通第I層間絕緣層LI的接觸孔Hal與P型擴(kuò)散層Pl連接。即、中繼節(jié)點(diǎn)NI相當(dāng)于晶體管122的源極節(jié)點(diǎn)和漏極節(jié)點(diǎn)中的另一方。此外,在圖4中,接觸孔表示為,在不同種類的配線層之間重疊的部分中,在“ □”標(biāo)記上標(biāo)注了 “ X ”標(biāo)記的部分。中繼節(jié)點(diǎn)N2經(jīng)由接觸孔Ha2與P型擴(kuò)散層P2連接,并且經(jīng)由接觸孔Hall與柵極電極Gl連接。S卩、中繼節(jié)點(diǎn)N2既相當(dāng)于晶體管121的柵極節(jié)點(diǎn)g,且相當(dāng)于晶體管122的源極節(jié)點(diǎn)和漏極節(jié)點(diǎn)中的一方,以及晶體管123的源極和漏極節(jié)點(diǎn)中的一方。此外,由接觸孔Ha2、中繼節(jié)點(diǎn)N2、以及接觸孔Hall構(gòu)成的配線作為使P型擴(kuò)散層P2和柵極節(jié)點(diǎn)Gl電連接的連接配線發(fā)揮作用。中繼節(jié)點(diǎn)N3經(jīng)由接觸孔Ha3與P型擴(kuò)散層P3連接,并且,經(jīng)由接觸孔Ha7與P型擴(kuò)散層P7連接。S卩、中繼節(jié)點(diǎn)N3既相當(dāng)于晶體管121的漏極節(jié)點(diǎn),且相當(dāng)于晶體管123的源極和漏極中的另一方,以及晶體管124的源極節(jié)點(diǎn)。中繼節(jié)點(diǎn)N4經(jīng)由接觸孔Ha4與P型擴(kuò)散層P4連接,并且經(jīng)由接觸孔Ha5與P型擴(kuò)散層P5連接。S卩、中繼節(jié)點(diǎn)N4既相當(dāng)于晶體管124的漏極節(jié)點(diǎn),且相當(dāng)于晶體管125的源極節(jié)點(diǎn)。中繼節(jié)點(diǎn)N5經(jīng)由接觸孔Ha6與P型擴(kuò)散層P6連接。即、中繼節(jié)點(diǎn)N5相當(dāng)于晶體管125的漏極節(jié)點(diǎn)。信號(hào)線143經(jīng)由接觸孔Hal3與柵極電極G3連接。向該信號(hào)線143供給與像素電路110對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)Gcmp (I)0即、信號(hào)線143作為與晶體管123的柵極電連接的第I信號(hào)線發(fā)揮作用。另外,信號(hào)線141經(jīng)由接觸孔Hal4與柵極電極G4連接。向信號(hào)線141供給與像素電路110對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)Gel (i)。信號(hào)線142經(jīng)由接觸孔Hal5與柵極電極G5連接。向信號(hào)線142供給與像素電路110對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)Gorst (i)。掃描線12經(jīng)由接觸孔Hal2與柵極電極G2連接。供電線16經(jīng)由接觸孔Ha8與P型擴(kuò)散層P8連接。此處,接觸孔Ha2 Ha8以及接觸孔Half Hal5是貫通第I層間絕緣層LI的接觸孔。如圖4所示,P型擴(kuò)散層P2、柵極節(jié)點(diǎn)G1、以及連接配線被設(shè)置在俯視時(shí)在信號(hào)線143和掃描線12之間,且不與信號(hào)線143以及掃描線12重疊的位置。此處,在圖4中,將離信號(hào)線143以及掃描線12的距離相等的直線稱為中心線Mid。P型擴(kuò)散層P2、柵極節(jié)點(diǎn)G1、以及連接配線被設(shè)置在俯視時(shí)與中心線Mid交叉的位置。更為詳細(xì)而言,構(gòu)成連接配線的接觸孔Ha2、中繼節(jié)點(diǎn)N2、以及接觸孔Hall的全部被設(shè)置在俯視時(shí)與中心線Mid交叉的位置。像這樣,通過(guò)將P型擴(kuò)散層P2、柵極節(jié)點(diǎn)G1、以及連接配線設(shè)置在與中心線Mid交叉的位置,從而使P型擴(kuò)散層P2、柵極節(jié)點(diǎn)G1、以及連接配線與掃描線12以及信號(hào)線143的間隔增大,能夠防止在它們之間(特別是由同層形成的、中繼節(jié)點(diǎn)N2和掃描線12之間,以及中繼節(jié)點(diǎn)N2和信號(hào)線143之間)寄生電容。由此,能夠使在掃描線12以及信號(hào)線143上產(chǎn)生的電位變動(dòng)對(duì)柵極節(jié)點(diǎn)g的電位帶來(lái)的影響減小,晶體管121能夠向0LED130準(zhǔn)確地供給與灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的電流。此外,在本實(shí)施方式中,如圖4所示,以P型擴(kuò)散層P2的上下方向的中央部、柵極節(jié)點(diǎn)Gl的上下方向的中央部、以及連接配線的上下方向的中央部與中心線Mid重疊的方式配置。即、將P型擴(kuò)散層P2、柵極節(jié)點(diǎn)G1、以及連接配線與信號(hào)線143之間的間隔的最小值設(shè)為第I間隔Ayl,將P型擴(kuò)散層P2、柵極節(jié)點(diǎn)G1、以及連接配線與掃描線12之間的間隔的最小值設(shè)為第2間隔Ay2時(shí),以使第I間隔Ayl和第2間隔Λ y2成為相等的方式配置P型擴(kuò)散層P2、柵極節(jié)點(diǎn)Gl、以及連接配線。如圖5所示,以覆蓋第I配線層以及第I層間絕緣層LI的方式形成第2層間絕緣層L2。通過(guò)在第2層間絕緣層L2的表面圖案化鋁等導(dǎo)電性的配線層,分別形成數(shù)據(jù)線
14、以及電位線16,并且,按照每個(gè)像素電路110分別形成中繼節(jié)點(diǎn)Nll以及電極132a。雖省略圖示,但電極132a與供電線116電連接,向電極132a供給電位Vel。并且,通過(guò)電極132a和柵極電極Gl夾持第2層間絕緣層L2來(lái)形成保持電容132。此外,有時(shí)將在第2層間絕緣層L2的表面形成的配線層統(tǒng)稱為第2配線層。然而,在P型擴(kuò)散層和N阱160之間的PN結(jié)中,將P型擴(kuò)散層的電位設(shè)定為低于N阱160的電位的狀態(tài)(反偏狀態(tài))。雖然保持電容132蓄積的電荷很少,但經(jīng)由連接配線和P型擴(kuò)散層P2向N阱160漏泄。在該電荷的移動(dòng)大,即漏電流大的情況下,保持電容132不能維持晶體管121的柵極-源極間的電壓。因此,為了使晶體管121向0LED130供給與灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確的電流,需要盡量減小漏電流。漏電流的大小對(duì)應(yīng)P型擴(kuò)散層和N阱160的接觸面積而增大。于是,在本實(shí)施方式所涉及的像素電路110中,利用共用的擴(kuò)散層(P型擴(kuò)散層P2)形成了晶體管122的源極和漏極中的一方,和晶體管123的源極和漏極中的一方。由此,本實(shí)施方式所涉及的像素電路110與晶體管122和晶體管123分別以各自的擴(kuò)散層形成的像素電路相比,能夠減小漏電流。即、本實(shí)施方式所涉及的像素電路110能夠?qū)⒂陕╇娏饕鸬娘@示品質(zhì)的劣化限制在最小限度。
如圖4所示,中繼節(jié)點(diǎn)Nll經(jīng)由接觸孔Hb2與中繼節(jié)點(diǎn)N4連接。數(shù)據(jù)線14經(jīng)由接觸孔Hbl與中繼節(jié)點(diǎn)NI連接。由此,數(shù)據(jù)線14經(jīng)由中繼節(jié)點(diǎn)NI與P型擴(kuò)散層Pl (即、晶體管122的源極和漏極中的另一方)連接。電位線16經(jīng)由接觸孔Hb3與中繼節(jié)點(diǎn)N5連接。由此,電位線16經(jīng)由中繼節(jié)點(diǎn)N5與P型擴(kuò)散層P6 (即、晶體管125的漏極)連接。此外,接觸孔HbfHb3是貫通第2層間絕緣層L2的接觸孔。如圖5所示,以覆蓋第2配線層以及第2層間絕緣層L2的方式形成第3層間絕緣層L3。雖圖示省略電光裝置10中第3層間絕緣層L3以后的構(gòu)造,但通過(guò)在第3層間絕緣層L3上圖案化招和ITO (Indium Tin Oxide:氧化銦錫)等具有導(dǎo)電性的配線層,來(lái)形成0LED130的陽(yáng)極。0LED130的陽(yáng)極是按照每個(gè)像素電路110獨(dú)立的像素電極,經(jīng)由貫通第3層間絕緣層L3的接觸孔與中繼節(jié)點(diǎn)Nll連接。即、0LED130的陽(yáng)極經(jīng)由中繼節(jié)點(diǎn)Nll以及中繼節(jié)點(diǎn)N4與P型擴(kuò)散層P4 (也就是晶體管124的漏極)以及P型擴(kuò)散層P5 (也就是晶體管125的源極)連接。另外,雖省略圖示,但在0LED130的陽(yáng)極上層疊按照每個(gè)像素電路110區(qū)分,且由有機(jī)EL材料構(gòu)成的發(fā)光層。并且,在發(fā)光層上遍及多個(gè)像素電路110的全部設(shè)置作為共用的透明電極的陰極(共用電極118)。S卩、0LED130利用相互對(duì)置的陽(yáng)極和陰極夾持發(fā)光層,以與從陽(yáng)極流向共用電極118的電流對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光。在0LED130發(fā)出的光中,朝著與硅基板150相反方向(即在圖5中為上方向)的光作為影像被觀察者觀察到(頂部發(fā)光構(gòu)造)。除此而外,雖設(shè)置用于將發(fā)光層與大氣隔離的密封材料,但省略說(shuō)明。第I實(shí)施方式的動(dòng)作參照?qǐng)D6,對(duì)電光裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖6是用于說(shuō)明電光裝置10中的各部的動(dòng)作的時(shí)序圖。如該圖所示,掃描信號(hào)Gwr (I) Gwr (m)依次被切換為L(zhǎng)電平,在I個(gè)幀的期間中按每I個(gè)水平掃描期間(H)依次掃描第I 第m行的掃描線12。在I個(gè)水平掃描期間(H)中的動(dòng)作在各行的像素電路110中相同。因此以下在水平掃描第i行的掃描期間,特別關(guān)注i行(3j - 2)列的像素電路110,說(shuō)明動(dòng)作。在本實(shí)施方式中,若大致區(qū)分第i行的掃描期間,則分為圖6中(b)所示的初始化期間、(C)所示的補(bǔ)償期間、(d)所示的寫入期間。而且,在(d)的寫入期間之后,隔了一段時(shí)間,成為(a)所示的發(fā)光期間,在經(jīng)過(guò)I個(gè)幀的期間后,再次到達(dá)第i行的掃描期間。因此,如果以時(shí)間的順序來(lái)說(shuō),反復(fù)(發(fā)光期間)一初始化期間一補(bǔ)償期間一寫入期間一(發(fā)光期間)這樣的循環(huán)。此外,在圖6中,與相對(duì)于第i行前I行的第(1-1)行對(duì)應(yīng)的掃描信號(hào)Gwr(i —I)、和控制信號(hào)Gel (i — l)、Gcmp (i — l)、Gorst (i — I)各個(gè)成為在時(shí)間上分別比與第i行對(duì)應(yīng)的掃描信號(hào)Gwr (i)、控制信號(hào)Gel (i)、Gcmp (i)> Gorst (i)領(lǐng)先I個(gè)水平掃描期間(H)的波形。發(fā)光期間為了便于說(shuō)明,從成為初始化期間的前提的發(fā)光期間進(jìn)行說(shuō)明。如圖6所示,在第i行的發(fā)光期間,掃描信號(hào)Gwr (i)是H電平,控制信號(hào)Gel (i)是L電平。另外,作為邏輯信號(hào)的控制信號(hào)Gel (i)、Gcmp (i)、Gorst (i )中的、控制信號(hào)Gel (i)是L電平,控制信號(hào) Gcmp (i)、和 Gorst (i)是 H 電平。因此,如圖7所示,在i行(3j - 2)列的像素電路110中,晶體管124導(dǎo)通,另一方面晶體管122、123、125截止。因此,晶體管121向0LED130供給與柵極-源極間的電壓Vgs對(duì)應(yīng)的電流Ids。如后述,在本實(shí)施方式中,在發(fā)光期間的電壓Vgs是根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)的電位從晶體管121的閾值電壓電平移位后的值。因此,在補(bǔ)償了晶體管121的閾值電壓的狀態(tài)下向0LED130供給與灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的電流。此外,第i行的發(fā)光期間是水平掃描第i行以外的期間,所以數(shù)據(jù)線14的電位適當(dāng)?shù)刈儎?dòng)。但在第i行的像素電路Iio中,因?yàn)榫w管122截止,所以此處不考慮數(shù)據(jù)線14的電位變動(dòng)。另外,在圖7中,利用粗線表示動(dòng)作說(shuō)明中重要的路徑(以下的圖8 圖10、圖17 圖20也相同)。初始化期間接下來(lái),若到達(dá)第i行的掃描期間,則首先作為第I期間,(b)的初始化期間開始。在初始化期間,與發(fā)光期間相比較,控制信號(hào)Gel (i)變化為H電平,控制信號(hào)Gorst (i)變化為L(zhǎng)電平。因此,如圖8所示,在i行(3j - 2)列的像素電路110中,晶體管124截止,晶體管125導(dǎo)通。由此,向0LED130供給電流的路徑被切斷,并且0LED130的陽(yáng)極被復(fù)位為電位Vorst0如上所述,0LED130是利用陽(yáng)極和陰極夾持有機(jī)EL層而成的構(gòu)成,所以如圖中虛線所示,在陽(yáng)極-陰極之間并聯(lián)寄生電容Coled。在發(fā)光期間,在電流流過(guò)0LED130時(shí),該0LED130的陽(yáng)極-陰極間的兩端電壓被該電容Coled保持,但該保持電壓因晶體管125的導(dǎo)通而被復(fù)位。因此,在本實(shí)施方式中,在之后的發(fā)光期間電流再次流過(guò)0LED130時(shí),不易受到由該電容Co I ed保持的電壓的影響。詳細(xì)而言,例如若是從高亮度的顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)為低亮度的顯示狀態(tài)時(shí)不復(fù)位的構(gòu)成,則保持亮度高(流過(guò)大電流)時(shí)的高電壓,所以接下來(lái),即使想要使小電流流過(guò),也會(huì)流過(guò)過(guò)電流,不能夠成為低亮度的顯示狀態(tài)。與此相對(duì),在本實(shí)施方式中,因晶體管125的導(dǎo)通,0LED130的陽(yáng)極的電位被復(fù)位,所以提高了低亮度側(cè)的再現(xiàn)性。此外,在本實(shí)施方式中,將電位Vorst設(shè)定成該電位Vorst與共用電極118的電位Vct的差低于0LED130的發(fā)光閾值電壓。因此,在初始化期間(接下來(lái)說(shuō)明的補(bǔ)償期間以及寫入期間),OLED130是截止(非發(fā)光)狀態(tài)。另一方面,在初始化期間,控制信號(hào)/ Gini變?yōu)長(zhǎng)電平,控制信號(hào)Gref變?yōu)镠電平,所以如圖8所示,在電平移位電路40中,晶體管45、43分別導(dǎo)通。因此,作為保持電容44的一端的數(shù)據(jù)線14被初始化為電位Vini,作為保持電容44的另一端的節(jié)點(diǎn)h被初始化為電位Vref。在本實(shí)施方式中,將電位Vini設(shè)定為(Vel — Vini)與晶體管121的閾值電壓IVth I相比較大。此外,晶體管121是P溝道型,所以以源極節(jié)點(diǎn)的電位為基準(zhǔn)的閾值電壓Vth為負(fù)。因此,為了防止在高低關(guān)系的說(shuō)明中產(chǎn)生混亂,關(guān)于閾值電壓,以絕對(duì)值I Vth I表不,并以大小關(guān)系規(guī)定閾值電壓。另外,在本實(shí)施方式中,將電位Vref設(shè)定為在之后的寫入期間節(jié)點(diǎn)h的電位相對(duì)于數(shù)據(jù)信號(hào)Vd (I) Vd (η)能取的電位上升變化這樣的值,例如設(shè)定為比最低值Vmin低。補(bǔ)償期間在第i行的掃描期間,接下來(lái)作為第2期間成為(C)的補(bǔ)償期間。在補(bǔ)償期間中,與初始化期間相比較,掃描信號(hào)Gwr (i)以及控制信號(hào)Gcmp (i)成為L(zhǎng)電平。另一方面,在補(bǔ)償期間,在控制信號(hào)Gref維持為H電平的狀態(tài)下,控制信號(hào)/ Gini變?yōu)镠電平。因此,如圖9所示,在電平移位電路40中,在晶體管43導(dǎo)通的狀態(tài)下晶體管45截止,從而節(jié)點(diǎn)h被固定為電位Vref。另一方面,在i行(3j — 2)列的像素電路110中晶體管122導(dǎo)通,從而柵極節(jié)點(diǎn)g與數(shù)據(jù)線14電連接,所以在補(bǔ)償期間的開始最初,柵極節(jié)點(diǎn)g成為電位Vini。在補(bǔ)償期間,晶體管123導(dǎo)通,所以晶體管121成為二極管連接。因此,在晶體管121流動(dòng)漏極電流,對(duì)柵極節(jié)點(diǎn)g以及數(shù)據(jù)線14進(jìn)行充電。詳細(xì)而言,電流在供電線116 —晶體管121 —晶體管123—晶體管122—第(3j — 2)列的數(shù)據(jù)線14這樣的路徑中流動(dòng)。因此,因晶體管121的導(dǎo)通而處于相互連接狀態(tài)的數(shù)據(jù)線14以及柵極節(jié)點(diǎn)g從電位Vini上升。但在上述路徑流動(dòng)的電流伴隨柵極節(jié)點(diǎn)g接近電位(Vel — I Vth I )而難以流動(dòng),所以在至補(bǔ)償期間的結(jié)束之前,數(shù)據(jù)線14以及柵極節(jié)點(diǎn)g以電位(Vel -1 Vth I )飽和。因此,在至補(bǔ)償期間的結(jié)束之前,保持電容132保持晶體管121的閾值電壓I Vth I。寫入期間初始化期間后,作為第3期間,到達(dá)(d)的寫入期間。在寫入期間,控制信號(hào)Gcmp
(1)變?yōu)镠電平,所以晶體管121的二極管連接被解除,另一方面控制信號(hào)Gref變?yōu)長(zhǎng)電平,所以晶體管43截止。因此,雖然從第(3j - 2)列的數(shù)據(jù)線14至i行(3j - 2)列的像素電路110中的柵極節(jié)點(diǎn)g的路徑成為浮置狀態(tài),但該路徑中的電位被保持電容50、132維持在(Vel -1 Vth I )。在第i行的寫入期間,如果以第j組來(lái)說(shuō),控制電路5按順序?qū)?shù)據(jù)信號(hào)Vd( j)切換為與i行(3j — 2)列、i行(3j -1)列、i行(3j)列的像素的灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的電位。另一方面,控制電路5配合數(shù)據(jù)信號(hào)的電位的切換而按順序排他地使控制信號(hào)Sel (I)、Sel
(2)、Sel(3)成為H電平。此外,雖在圖6中省略,但控制電路5也輸出與控制信號(hào)Sel
(I)、Sel (2)、Sel (3)成邏輯反轉(zhuǎn)的關(guān)系的控制信號(hào) / Sel (I)、/ Sel (2)、/ Sel (3)。由此,在信號(hào)分離器30中,在各組中傳輸門34分別以左端列、中央列、右端列的順序?qū)?。此處,在左端列的傳輸門34通過(guò)控制信號(hào)Sel (I)、/ Sel (I)導(dǎo)通時(shí),如圖10所示,作為保持電容44的另一端的節(jié)點(diǎn)h從在初始化期間以及補(bǔ)償期間被固定的電位Vref變化為數(shù)據(jù)信號(hào)Vd (j)的電位,即變化為與i行(3j - 2)列的像素的灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的電位。將此時(shí)的節(jié)點(diǎn)h的電位變化量表示為Λ V,將變化后的電位表示為(Vref + AV)。另一方面,柵極節(jié)點(diǎn)g經(jīng)由數(shù)據(jù)線14與保持電容44的一端連接,所以成為從補(bǔ)償期間的電位(Vel -1 Vth I )向上升方向移位了節(jié)點(diǎn)h的電位變化量AV乘以容量比kl而得到的值的值(Vel — I Vth I + kl.Δν)0此時(shí),晶體管121的電壓Vgs成為從閾值電壓I Vth I減去柵極節(jié)點(diǎn)g的電位上升的移位量而得到的值(I Vth I — kl.Δν)。
此外,容量比kl是Crfl/ (Cdt + Crfl)0嚴(yán)格來(lái)說(shuō),也必須考慮保持電容132的容量Cpix,但將容量Cpix設(shè)定為與容量CrfUCdt相比充分小,所以忽略。圖11是表示寫入期間的數(shù)據(jù)信號(hào)的電位與柵極節(jié)點(diǎn)g的電位的關(guān)系的圖。如上所述,從控制電路5供給的數(shù)據(jù)信號(hào)根據(jù)像素的灰度等級(jí)能取最小值Vmin至最大值Vmax的電位范圍。在本實(shí)施方式中,不是該數(shù)據(jù)信號(hào)直接寫入柵極節(jié)點(diǎn)g,而是如圖所示,被電平移位后再寫入柵極節(jié)點(diǎn)g。此時(shí),柵極節(jié)點(diǎn)g的電位 范圍AVgate被壓縮為數(shù)據(jù)信號(hào)的電位范圍AVdata( =Vmax — Vmin)乘以容量比kl而得到的值。例如,在以Crfl:Cdt = I:9的方式設(shè)定了保持電容44、50的容量時(shí),能夠?qū)艠O節(jié)點(diǎn)g的電位范圍AVgate壓縮為數(shù)據(jù)信號(hào)的電位范圍ΔVdata 的 I / 10。另外,能夠以電位Vp (= Vel — I Vth I )、Vref來(lái)決定使柵極節(jié)點(diǎn)g的電位范圍AVgate相對(duì)于數(shù)據(jù)信號(hào)的電位范圍AVdata向哪個(gè)方向移位多少。這是因?yàn)橐噪娢籚ref為基準(zhǔn)按容量比kl壓縮數(shù)據(jù)信號(hào)的電位范圍Λ Vdata,并且該壓縮范圍以電位Vp為基準(zhǔn)進(jìn)行移位后的值成為柵極節(jié)點(diǎn)g的電位范圍AVgate。這樣,在第i行的寫入期間,向第i行的像素電路110的柵極節(jié)點(diǎn)g寫入從補(bǔ)償期間中的電位(Vel -1 Vth I )移位了節(jié)點(diǎn)h的電位變化量△ V乘以容量比kl而得到的量的電位(Vel — I Vth I + kl.Δν)。不久,掃描信號(hào)Gwr (i)成為H電平,晶體管122截止。由此,寫入期間結(jié)束,柵極節(jié)點(diǎn)g的電位確定為移位后的值。發(fā)光期間第i行的寫入期間結(jié)束之后,隔了 I個(gè)水平掃描期間的時(shí)間,到達(dá)發(fā)光期間。在該發(fā)光期間,如上所述,控制信號(hào)Gel(i)變?yōu)長(zhǎng)電平,所以在i行(3j - 2)列的像素電路110中,晶體管124導(dǎo)通。柵極-源極間的電壓Vgs是(I Vth I 一 kl.Λ V),所以如前面的圖7所示,在補(bǔ)償了晶體管121的閾值電壓的狀態(tài)下向0LED130供給與灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的電流。在第i行的掃描期間,在第(3j - 2)列的像素電路110以外的第i行的其他像素電路110中在時(shí)間上并行執(zhí)行這樣的動(dòng)作。并且,實(shí)際上,這樣的第i行的動(dòng)作在I個(gè)幀的期間中按第1、第2、第3、…、第(m — I)、第m行的順序執(zhí)行,并且按每個(gè)幀重復(fù)。第I實(shí)施方式的效果在將電光裝置設(shè)置在硅集成電路上,微細(xì)化像素電路的情況下,不會(huì)增大設(shè)置在像素電路110內(nèi)的保持電容132的容量Cpix。特別是,本實(shí)施方式在寫入期間基于保持電容50的容量Cdt以及保持電容44的容量Crfl來(lái)決定柵極節(jié)點(diǎn)g的電位。并且,在接下來(lái)的發(fā)光期間,通過(guò)保持電容132來(lái)維持柵極節(jié)點(diǎn)g的電位。換句話說(shuō),保持電容132不過(guò)是用于維持柵極節(jié)點(diǎn)g的電位的電容,所以保持電容132的容量Cpix設(shè)定為較小。但在從保持電容132向N阱160流動(dòng)的漏電流較大的情況下,保持電容132不能維持柵極節(jié)點(diǎn)g的電位,不能向0LED130供給與灰度等級(jí)相對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確大小的電流。特別是如本實(shí)施方式,在保持電容132的容量Cpix較小的情況下,對(duì)漏電流、柵極節(jié)點(diǎn)g的電位影響較大。并且,該漏電流的大小成為與P型擴(kuò)散層P2和N阱160的接觸面積相對(duì)應(yīng)的值。在本實(shí)施方式中,具備作為共用擴(kuò)散層的P型擴(kuò)散層P2,所以能夠防止漏電流增大,晶體管121能夠?qū)?LED130供給與灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確大小的電流。
此處,為了說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的像素電路110的構(gòu)成具有降低漏電流的大小的效果,對(duì)對(duì)比例所涉及的像素電路IlOa的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖12是表示對(duì)比例所涉及的像素電路IlOa的構(gòu)成的俯視圖,圖13是以圖12中的F-f線截?cái)嗟牟糠制拭鎴D。如圖12所示,像素電路IlOa通過(guò)P型擴(kuò)散層P2a形成晶體管122的源極和漏極中的一方,通過(guò)P型擴(kuò)散層P2b形成晶體管123的源極和漏極中的一方。該情況下,保持電容132保持的電荷經(jīng)由中繼節(jié)點(diǎn)N2a從P型擴(kuò)散層P2a以及P型擴(kuò)散層P2b的兩方漏泄。與此相對(duì),在本實(shí)施方式中,通過(guò)作為共用的擴(kuò)散層的P型擴(kuò)散層P2形成晶體管122的源極和漏極中的一方、以及晶體管123的源極和漏極中的一方。即、本實(shí)施方式所涉及的P型擴(kuò)散層P2和N阱160的接觸面積與對(duì)比例中的P型擴(kuò)散層P2a以及N阱160的接觸面積和P型擴(kuò)散層P2b以及N阱160的接觸面積的和相比,約為一半。因此,能夠?qū)⒃诒緦?shí)施方式所涉及的像素電路110中產(chǎn)生的漏電流抑制成在對(duì)比例所涉及的像素電路IlOa中產(chǎn)生的漏電流的大約一半的大小。像這樣,本實(shí)施方式所涉及的像素電路110能夠減小從保持電容132流向N阱160的漏電流,所以能夠?qū)⑵鹨蛴诼╇娏鞯娘@示品質(zhì)的降低限制于最小限度。此外,本實(shí)施方式中,通過(guò)共用的P型擴(kuò)散層P2形成晶體管122的源極和漏極中的一方、以及晶體管123的源極和漏極中的一方,所以能夠進(jìn)行像素電路110的微細(xì)化。另外,在本實(shí)施方式中,P型擴(kuò)散層P2、柵極節(jié)點(diǎn)G1、以及連接配線被設(shè)置于與中心線Mid交叉的位置。由此,增大P型擴(kuò)散層P2、柵極節(jié)點(diǎn)G1、以及連接配線與掃描線12以及信號(hào)線143的間隔,能夠防止在它們之間寄生電容。S卩、本實(shí)施方式能夠使在掃描線12以及信號(hào)線143上產(chǎn)生的電位變動(dòng)對(duì)柵極節(jié)點(diǎn)g的電位的影響最小化,能夠高精度地控制向0LED130供給的電流。另外,根據(jù)本實(shí)施方式,柵極節(jié)點(diǎn)g的電位范圍Λ Vgate相對(duì)于數(shù)據(jù)信號(hào)的電位范圍AVdata縮小,所以即使不以較高的精度刻畫數(shù)據(jù)信號(hào),也能夠向晶體管121的柵極-源極間施加反映灰度等級(jí)的電壓。因此,在微小的像素電路110中,即使在0LED130流動(dòng)的微小電流相對(duì)于晶體管121的柵極-源極間的電壓Vgs的變化相對(duì)較大變化的情況下,也能夠高精度地控制供給給0LED130的電流。另外,如圖3中虛線所示,實(shí)際上在數(shù)據(jù)線14與像素電路110中的柵極節(jié)點(diǎn)g之間寄生電容Cprs。因此,若數(shù)據(jù)線14的電位變化幅度較大,則經(jīng)由該電容Cprs向柵極節(jié)點(diǎn)g傳播,發(fā)生所謂的串?dāng)_、不均等而使顯示品質(zhì)降低。該電容Cprs的影響在像素電路110被微細(xì)化時(shí)顯著出現(xiàn)。與此相對(duì),在本實(shí)施方式中,數(shù)據(jù)線14的電位變化范圍相對(duì)于數(shù)據(jù)信號(hào)的電位范圍AVdata也縮小,所以能夠抑制經(jīng)由電容Cprs帶來(lái)的影響。根據(jù)本實(shí)施方式,能夠確保比掃描期間長(zhǎng)的期間,例如2個(gè)水平掃描期間,作為使晶體管125導(dǎo)通的期間,即0LED130的復(fù)位期間,所以在發(fā)光期間,能夠?qū)Ρ?LED130的寄生電容保持的電壓進(jìn)行充分初始化。另外,根據(jù)本實(shí)施方式,通過(guò)晶體管121向OLED130供給的電流Ids被抵消閾值電壓的影響。因此,根據(jù)本實(shí)施方式,即使晶體管121的閾值電壓在每個(gè)像素電路110有偏差,該偏差也被補(bǔ)償,向0LED130供給與灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的電流,所以抑制損害顯示畫面的一致性的顯示不均的產(chǎn)生,其結(jié)果是能夠進(jìn)行高品質(zhì)的顯示。參照?qǐng)D14,對(duì)該抵消進(jìn)行說(shuō)明。如該圖所示,為了控制向0LED130供給的微小電流,晶體管121在弱反轉(zhuǎn)區(qū)域(亞閾值區(qū)域)動(dòng)作。圖中,A表示閾值電壓I Vth I較大的晶體管,B表示閾值電壓I Vth I較小的晶體管。此外,在圖14中,柵極-源極間的電壓Vgs是實(shí)線所表示的特性與電位Vel之差。另夕卜,在圖14中,以從源極朝向漏極的方向?yàn)檎?上)的對(duì)數(shù)表示縱刻度的電流。在補(bǔ)償期間,柵極 節(jié)點(diǎn)g從電位Vini變?yōu)殡娢?Vel — I Vth I)。因此,閾值電壓I Vth I較大的晶體管A的動(dòng)作點(diǎn)從S向Aa移動(dòng),另一方面閾值電壓I Vth I較小的晶體管B的動(dòng)作點(diǎn)從S向Ba移動(dòng)。接下來(lái),在向2個(gè)晶體管所屬的像素電路110輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)的電位相同的情況下,換句話說(shuō)在指定了相同的灰度等級(jí)的情況下,在寫入期間,從動(dòng)作點(diǎn)Aa、Ba的電位移位量都是相同的kl.△ V。因此,晶體管A的動(dòng)作點(diǎn)從Aa向Ab移動(dòng),晶體管B的動(dòng)作點(diǎn)從Ba向Bb移動(dòng),但對(duì)于電位移位后的動(dòng)作點(diǎn)的電流而言,晶體管A、B都幾乎以相同的Ids成為一致。第2實(shí)施方式在第I實(shí)施方式中,構(gòu)成為通過(guò)信號(hào)分離器30直接向各列的保持電容44的另一端,即節(jié)點(diǎn)h供給數(shù)據(jù)信號(hào)。因此,在各行的掃描期間,從控制電路5供給數(shù)據(jù)信號(hào)的期間等于寫入期間,所以時(shí)間上的制約較大。于是,接下來(lái),對(duì)能夠緩和這樣的時(shí)間上的制約的第2實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外,以下,為了避免說(shuō)明的重復(fù),以與第I實(shí)施方式不同的部分為中心進(jìn)行說(shuō)明。圖15是表示第2實(shí)施方式所涉及的電光裝置10的構(gòu)成的圖。該圖所示的第2實(shí)施方式與圖2所示的第I實(shí)施方式不同的點(diǎn)主要為在電平移位電路40的各列設(shè)置有保持電容41以及傳輸門42這一點(diǎn)。詳細(xì)而言,在各列,在傳輸門34的輸出端與保持電容44的另一端之間電夾設(shè)傳輸門42。即、傳輸門42的輸入端與傳輸門34的輸出端連接,傳輸門42的輸出端與保持電容44的另一端連接。因此,傳輸門42作為第I開關(guān)發(fā)揮作用。此外,在從控制電路5供給的控制信號(hào)Gcpl是H電平時(shí)(控制信號(hào)/ Gcpl是L電平時(shí)),各列的傳輸門42 —齊導(dǎo)通。另一方面,信號(hào)分離器30中的傳輸門34作為第2開關(guān)發(fā)揮作用。另外,各列的保持電容41的一端與傳輸門34的輸出端(傳輸門42的輸入端)連接,保持電容41的另一端共同連接到固定電位,例如共同接地到電位Vss。雖在圖15中省略,但將保持電容41的容量設(shè)為Crf2。此外,電位Vss相當(dāng)于作為邏輯信號(hào)的掃描信號(hào)、控制信號(hào)的L電平。第2實(shí)施方式的動(dòng)作參照?qǐng)D16,對(duì)第2實(shí)施方式所涉及的電光裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖16是用于說(shuō)明第2實(shí)施方式中的動(dòng)作的時(shí)序圖。如該圖所示,掃描信號(hào)Gwr (I) Gwr (m)依次被切換為L(zhǎng)電平,在I個(gè)幀的期間,按每I個(gè)水平掃描期間(H)依次掃描第I 第m行的掃描線12這一點(diǎn)與第I實(shí)施方式相同。另外,在第2實(shí)施方式中,第i行的掃描期間成為(b)所示的初始化期間、(c)所示的補(bǔ)償期間、和(d)所示的寫入期間的順序這一點(diǎn)也與第I實(shí)施方式相同。此外,在第2實(shí)施方式中,(d)的寫入期間是從控制信號(hào)Gcpl從L變?yōu)镠電平時(shí)(控制信號(hào)/ Gcpl變成L電平時(shí))至掃描信號(hào)從L變?yōu)镠電平時(shí)的期間。在第2實(shí)施方式中,也與第I實(shí)施方式相同,如果以時(shí)間的順序來(lái)說(shuō),反復(fù)(發(fā)光期間)一初始化期間一補(bǔ)償期間一寫入期間一(發(fā)光期間)這樣的循環(huán)。但在第2實(shí)施方式中,與第I實(shí)施方式相比較,數(shù)據(jù)信號(hào)的供給期間不等于寫入期間,數(shù)據(jù)信號(hào)的供給比寫入期間領(lǐng)先這一點(diǎn)不同。詳細(xì)而言,在第2實(shí)施方式中,能夠遍及(a)的初始化期間與(b)的補(bǔ)償期間來(lái)供給數(shù)據(jù)信號(hào)這一點(diǎn)與第I實(shí)施方式不同。發(fā)光期間在第2實(shí)施方式中,如圖 16所示,在第i行的發(fā)光期間,掃描信號(hào)Gwr (i)是H電平,另外,控制 目號(hào)Gel (i)是L電平,控制信號(hào)Gcmp (i)> Gorst (i)是H電平。因此,如圖17所示,在i行(3j - 2)列的像素電路110中,晶體管124導(dǎo)通,另一方面晶體管122、123、125截止,所以該像素電路110中的動(dòng)作基本與第I實(shí)施方式相同。即、晶體管121向0LED130供給與柵極-源極間的電壓Vgs對(duì)應(yīng)的電流Ids。初始化期間到達(dá)第i行的掃描期間,首先,開始(b)的初始化期間。在第2實(shí)施方式中,在初始化期間,與發(fā)光期間相比較,控制信號(hào)Gel (i)變化為H電平,控制信號(hào)Gorst (i)變化為L(zhǎng)電平。因此,如圖18所示,在i行(3j — 2)列的像素電路110中,晶體管124截止,晶體管125導(dǎo)通。由此,向OLED130供給電流的路徑被切斷,并且因晶體管124的導(dǎo)通而使OLED130的陽(yáng)極被復(fù)位為電位Vorst,所以該像素電路110中的動(dòng)作基本與第I實(shí)施方式相同。另一方面,在第2實(shí)施方式中,在初始化期間,控制信號(hào)/ Gini變?yōu)長(zhǎng)電平,控制信號(hào)Gref變?yōu)镠電平,并且控制信號(hào)Gcpl變?yōu)長(zhǎng)電平。因此,如圖18所示,在電平移位電路40中,晶體管45、43分別導(dǎo)通,并且傳輸門42截止。因此,作為保持電容44的一端的數(shù)據(jù)線14被初始化為電位Vini,作為保持電容44的另一端的節(jié)點(diǎn)h被初始化為電位Vref。在第2實(shí)施方式中,與第I實(shí)施方式相同,將電位Vref設(shè)定為在之后的寫入期間節(jié)點(diǎn)h的電位相對(duì)于數(shù)據(jù)信號(hào)Vd (I) Vd (η)能取的電位上升變化的值。如上所述,在第2實(shí)施方式中,控制電路5遍及初始化期間以及補(bǔ)償期間來(lái)供給數(shù)據(jù)信號(hào)。即、如果以第j組來(lái)說(shuō),控制電路5按順序?qū)?shù)據(jù)信號(hào)Vd( j)切換為與i行(3j -2)列、i行(3j -1)列、i行(3j)列的像素的灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的電位,另一方面配合數(shù)據(jù)信號(hào)的電位的切換而依次排他地使控制信號(hào)Sel (I)、Sel (2)、Sel (3)成為H電平。由此,在信號(hào)分離器30中,在各組中傳輸門34分別以左端列、中央列、右端列的順序?qū)?。此處,在初始化期間,在屬于第j組的左端列的傳輸門34通過(guò)控制信號(hào)Sel (I)而導(dǎo)通的情況下,如圖18所示,數(shù)據(jù)信號(hào)Vd (j)被供給至保持電容41的一端,所以該數(shù)據(jù)信號(hào)被保持電容41保持。補(bǔ)償期間在第i行的掃描期間,接下來(lái)成為(C)的補(bǔ)償期間。在第2實(shí)施方式中,在補(bǔ)償期間,與初始化期間相比較,掃描信號(hào)Gwr (i)變化為L(zhǎng)電平,控制信號(hào)Gcmp (i)變化為L(zhǎng)電平。
因此,如圖19所示,在i行(3j - 2)列的像素電路110中,晶體管122導(dǎo)通,柵極節(jié)點(diǎn)g與數(shù)據(jù)線14電連接,另一方面因晶體管123的導(dǎo)通,晶體管121成為二極管連接。因此,電流在供電線116 —晶體管121 —晶體管123 —晶體管122 —第(3j — 2)列的數(shù)據(jù)線14這樣的路徑中流動(dòng),所以柵極節(jié)點(diǎn)g從電位Vini開始上升,不久在(Vel — IVth I )飽和。因此,在第2實(shí)施方式中,補(bǔ)償期間的結(jié)束之前,保持電容132對(duì)晶體管121的閾值電壓I Vth I進(jìn)行保持。在第2實(shí)施方式中,在補(bǔ)償期間,在控制信號(hào)Gref維持H電平的狀態(tài)下控制信號(hào)/ Gini變?yōu)镠電平,所以在電平移位電路40中,將節(jié)點(diǎn)h固定為電位Vref。另外,在補(bǔ)償期間,在屬于第j組的左端列的傳輸門34通過(guò)控制信號(hào)Sel (I)導(dǎo)通的情況下,如圖19所示,數(shù)據(jù)信號(hào)Vd (j)被保持電容41保持。此外,在初始化期間,屬于第j組的左端列的傳輸門34通過(guò)控制信號(hào)Sel (I)導(dǎo)通的情況下,在補(bǔ)償期間,該傳輸門34不導(dǎo)通,但在保持電容41保持?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)Vd (j)這一點(diǎn)上沒(méi)有改變。另外,若補(bǔ)償期間結(jié)束,則控制信號(hào)Gcmp (i)成為H電平,所以解除晶體管121的
二極管連接。在第2實(shí)施方式中,在補(bǔ)償期間結(jié)束之后至下一個(gè)寫入期間開始的期間,控制信號(hào)Gref變?yōu)長(zhǎng)電平,所以晶體管43截止。因此,雖然從第(3j — 2)列的數(shù)據(jù)線14至i行(3j - 2)列的像素電路110中的柵極節(jié)點(diǎn)g的路徑成為浮置狀態(tài),但該路徑的電位被保持電容 50、132 維持為(Vel — I Vth I )。寫入期間在第2實(shí)施方式中,在寫入期間,控制信號(hào)Gcpl成為H電平(控制信號(hào)/ Gcpl成為L(zhǎng)電平)。因此,如圖20所示,在電平移位電路40中,傳輸門42導(dǎo)通,所以被保持電容41保持的數(shù)據(jù)信號(hào)被供給至作為保持電容44的另一端的節(jié)點(diǎn)h。因此,節(jié)點(diǎn)h從補(bǔ)償期間的電位Vref移位。即、節(jié)點(diǎn)h變化為電位(Vref + Λ V)。另一方面,柵極節(jié)點(diǎn)g經(jīng)由數(shù)據(jù)線14與保持電容44的一端連接,所以成為從補(bǔ)償期間的電位(Vel -1 Vth I )向上升的方向移位了節(jié)點(diǎn)h的電位變化量AV乘以容量比k2而得到的值的值。即、柵極節(jié)點(diǎn)g的電位成為從補(bǔ)償期間的電位(Vel — I Vth I)向上升方向移位了節(jié)點(diǎn)h的電位變化量AV乘以容量比k2而得到的值的值(Vel — I Vth I +k2.Δν)0此外,在第2實(shí)施方式中,容量比k2是Cdt、Crfl、Crf2的容量比。如上所述,忽略保持電容132的容量Cpix。另外,此時(shí),晶體管121的電壓Vgs成為從閾值電壓I Vth I減去柵極節(jié)點(diǎn)g的電位上升的移位量而得到的值(I Vth I — k2.Δν)。發(fā)光期間在第2實(shí)施方式中,第i行的寫入期間結(jié)束之后,隔了 I個(gè)水平掃描期間的時(shí)間,到達(dá)發(fā)光期間。在該發(fā)光期間,如上所述,控制信號(hào)Gel(i)變?yōu)長(zhǎng)電平,所以在i行(3j -
2)列的像素電路110中,晶體管124導(dǎo)通。柵極-源極間的電壓Vgs是(I Vth I —k2.AV),是根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)的電位從晶體管121的閾值電壓電平移位后的值。因此,如前面的圖17所示,在補(bǔ)償了晶體管121的閾值電壓的狀態(tài)下,向0LED130供給與灰度等級(jí)對(duì)應(yīng)的電流。在第i行的掃描期間,也在第(3j - 2)列的像素電路110以外的第i行的其他像素電路110中時(shí)間上并行執(zhí)行這樣的動(dòng)作。并且,實(shí)際上,在I個(gè)幀的期間,按第1、第2、第
3、…、第(m -1)、第m行的順序執(zhí)行這樣的第i行的動(dòng)作,并且按每個(gè)幀重復(fù)。第2實(shí)施方式的效果根據(jù)第2實(shí)施方式,與第I實(shí)施方式相同,在微小的像素電路110中,即使在OLED130流動(dòng)的微小電流相對(duì)于晶體管121的柵極-源極間的電壓Vgs的變化相對(duì)較大地變化的情況下,也能夠高精度地控制選向0LED130供給的電流。根據(jù)第2實(shí)施方式,除了 與第I實(shí)施方式相同,能夠充分地對(duì)在發(fā)光期間被OLED130的寄生電容保持的電壓進(jìn)行初始化之外,即使晶體管121的閾值電壓在每個(gè)像素電路110有偏差,抑制損害顯示畫面的一致性的顯示不均的發(fā)生,其結(jié)果能夠進(jìn)行高品質(zhì)的顯示。根據(jù)第2實(shí)施方式,從初始化期間至補(bǔ)償期間執(zhí)行使保持電容41對(duì)從控制電路5經(jīng)由信號(hào)分離器30供給的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行保持的動(dòng)作。因此,對(duì)于在I個(gè)水平掃描期間應(yīng)執(zhí)行的動(dòng)作,能夠緩和時(shí)間上的制約。例如,在補(bǔ)償期間,伴隨柵極-源極間電壓Vgs接近閾值電壓,在晶體管121流動(dòng)的電流降低,所以將柵極節(jié)點(diǎn)g收斂至電位(Vel — I Vth I )花費(fèi)時(shí)間,但在第2實(shí)施方式中,與第I實(shí)施方式相比較,如圖16所示,能夠確保補(bǔ)償期間較長(zhǎng)。因此,根據(jù)第2實(shí)施方式,與第I實(shí)施方式相比較,能夠高精度地補(bǔ)償晶體管121的閾值電壓的偏差。另外,也能夠使數(shù)據(jù)信號(hào)的供給動(dòng)作低速化。應(yīng)用.變形例本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施方式、應(yīng)用例等實(shí)施方式等,例如能夠進(jìn)行如下所述的各種變形。另外,也能夠適當(dāng)?shù)亟M合任意選擇出的一個(gè)或者多個(gè)如下所述的變形的方式??刂齐娐吩谏鲜龅膶?shí)施方式中,供給數(shù)據(jù)信號(hào)的控制電路5與電光裝置10獨(dú)立設(shè)置,但控制電路5也可以與掃描線驅(qū)動(dòng)電路20、信號(hào)分離器30、和電平移位電路40 —起集成化于硅基板。信號(hào)分離器在上述的實(shí)施方式以及變形例中,成為使數(shù)據(jù)線14按每3列為一組,并且在各組按順序選擇數(shù)據(jù)線14,供給數(shù)據(jù)信號(hào)的構(gòu)成,但構(gòu)成組的數(shù)據(jù)線數(shù)目可以是“2”個(gè),也可以是“4”個(gè)以上。另外,也可以是不分組,即不使用信號(hào)分離器30而按線順序一齊向各列的數(shù)據(jù)線14供給數(shù)據(jù)信號(hào)的構(gòu)成。晶體管的溝道型在上述的實(shí)施方式以及變形例中,使像素電路110中的晶體管121 125統(tǒng)一為P溝道型,但也可以統(tǒng)一為N溝道型 。另外,也可以適當(dāng)?shù)亟M合P溝道型以及N溝道型。保持電容在上述的實(shí)施方式以及變形例中,通過(guò)向保持電容44的另一端供給數(shù)據(jù)信號(hào)Vd(j),經(jīng)由保持電容44設(shè)定數(shù)據(jù)線14以及柵極節(jié)點(diǎn)g的電位,但本發(fā)明并不局限于這樣的方式,也可以通過(guò)向數(shù)據(jù)線14的端部直接供給數(shù)據(jù)信號(hào)Vd (j)來(lái)設(shè)定柵極節(jié)點(diǎn)g的電位。該情況下,電光裝置10也可以不具備保持電容44 (以及保持電容41)。像素電路在上述的實(shí)施方式以及變形例中,以使第I間隔Ayl和第2間隔Λ y2相等的方式配置P型擴(kuò)散層P2、柵極節(jié)點(diǎn)G1、以及連接配線,但本發(fā)明并不局限于像這樣的方式,也可以以第I間隔Ayl和第2間隔Ay2的差分值I Ayl — Ay2 I比規(guī)定的誤差小的方式來(lái)配置P型擴(kuò)散層P2、柵極節(jié)點(diǎn)G1、以及連接配線。即使在第I間隔Ayl和第2間隔Λ y2成為不同的值的情況下,在差分值IAyl - ΔΥ2 I比規(guī)定的誤差小的情況下,距掃描線12以及信號(hào)線143幾乎等距離地配置P型擴(kuò)散層Ρ2、柵極節(jié)點(diǎn)G1、以及連接配線。S卩、該情況下,能夠增大P型擴(kuò)散層Ρ2、柵極節(jié)點(diǎn)G1、以及連接配線與掃面線12以及信號(hào)線143的間隔,所以能夠減小在掃面線12以及信號(hào)線143上產(chǎn)生的電位變動(dòng)對(duì)柵極節(jié)點(diǎn)g的電位帶來(lái)的影響。其他在實(shí)施方式等中,作為電光元件例示了作為發(fā)光元件的0LED,但只要是例如無(wú)機(jī)發(fā)光二極管、LED (Light Emitting Diode:發(fā)光二極管)等以與電流對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光的元件即可。電子設(shè)備接下來(lái),對(duì)應(yīng)用了實(shí)施方式等和應(yīng)用例所涉及的電光裝置10的電子設(shè)備進(jìn)行說(shuō)明。電光裝置10適用于小尺寸的像素、高精細(xì)的顯示的用途。因此,作為電子設(shè)備,以頭戴式顯示器為例進(jìn)行說(shuō)明。圖21是表示頭戴式顯示器的外觀的圖,圖22是表示其光學(xué)構(gòu)成的圖。首先,如圖21所示,頭戴式顯示器300在外觀上與一般眼鏡相同,具有眼鏡腿310、鼻架320、鏡片301L、301R。另外,如圖22所示,頭戴式顯示器300在鼻架320附近,且在鏡片301L、301R的內(nèi)側(cè)(圖中下側(cè))設(shè)置左眼用的電光裝置IOL與右眼用的電光裝置10R。以在圖22中位于左側(cè)的方式配置電光裝置IOL的圖像顯示面。由此,電光裝置IOL的顯示圖像經(jīng)由光學(xué)透鏡302L在圖中向9點(diǎn)鐘方向射出。半透半反鏡303L使電光裝置IOL的顯示圖像向6點(diǎn)鐘方向反射,并使從12點(diǎn)鐘方向入射的光透過(guò)。以位于與電光裝置IOL相反的右側(cè)的方式配置電光裝置IOR的圖像顯示面。由此,電光裝置IOR的顯示圖像經(jīng)由光學(xué)透鏡302R在圖中向3點(diǎn)鐘方向射出。半透半反鏡303R使電光裝置IOR的顯示圖像向6點(diǎn)鐘方向反射,使從12點(diǎn)鐘方向入射的光透過(guò)。在該構(gòu)成中,頭戴式顯示器300的佩戴者能夠以與外面的樣子重疊的透過(guò)(see-through)狀態(tài)觀察電光裝置10LU0R的顯示圖像。另外,在該頭戴式顯示器300中,伴有視差的兩眼圖像中,使電光裝置IOL顯示左眼用圖像,使電光裝置IOR顯示右眼用圖像,則能夠使佩戴者感覺顯示的圖像猶如具有縱深感和立體感(3D顯示)。此外,除了頭戴式顯示器300外,電光裝置10也能夠適用于攝像機(jī)、透鏡交換式的數(shù)碼相機(jī)等中的電子式取景器。符號(hào)說(shuō)明
10…電光裝置,12…掃描線,14…數(shù)據(jù)線,16…電位線,20...掃描線驅(qū)動(dòng)電路,30…信號(hào)分離器,40...電平移 位電路,41、44、50...保持電容,100…顯不部,110…像素電路,116…供電線,118…共用電極,121 125…晶體管,130-0LED, 132…保持電容,160...Ν阱,300…頭戴式顯示器,Ρ2…P型擴(kuò)散層,Ν2…中繼節(jié)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種電光裝置,其特征在于, 是在半導(dǎo)體基板上形成的電光裝置,具備: 第I晶體管,其流過(guò)與柵極-源極間的電壓對(duì)應(yīng)的電流; 第2晶體管,其電連接在數(shù)據(jù)線與所述第I晶體管的柵極之間; 第3晶體管,其電連接在所述第I晶體管的柵極與漏極之間; 發(fā)光元件,其以與所述電流的大小對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光, 其中,所述第2晶體管的 源極和漏極中的一方與所述第3晶體管的源極和漏極中的一方利用共用的擴(kuò)散層形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光裝置,其特征在于, 所述電光裝置還具備: 沿第I方向延伸的掃描線; 沿所述第I方向延伸的第I信號(hào)線, 所述第3晶體管的柵極與所述第I信號(hào)線電連接, 所述第2晶體管的柵極與所述掃描線電連接, 使所述共用的擴(kuò)散層和所述第I晶體管的柵極電連接的連接配線被設(shè)置在所述掃描線與所述第I信號(hào)線之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電光裝置,其特征在于, 在將距所述掃描線以及所述第I信號(hào)線的距離相等的直線作為中心線時(shí), 從垂直于所述半導(dǎo)體基板的方向來(lái)看,所述連接配線被配置在所述中心線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電光裝置,其特征在于, 所述連接配線距所述掃描線的距離與所述連接配線距所述第I信號(hào)線的距離相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求2 4中的任意一項(xiàng)所述的電光裝置,其特征在于, 所述共用的擴(kuò)散層被設(shè)置在所述掃描線與所述第I信號(hào)線之間,從垂直于所述半導(dǎo)體基板的方向上看,被配置在所述中心線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2 5中的任意一項(xiàng)所述的電光裝置,其特征在于, 所述第I晶體管的柵極被設(shè)置在所述掃描線與所述第I信號(hào)線之間,從垂直于所述半導(dǎo)體基板的方向上看,被配置在所述中心線上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2飛中的任意一項(xiàng)所述的電光裝置,其特征在于, 在將所述連接配線、所述第I晶體管的柵極以及所述共用的擴(kuò)散層與所述第I信號(hào)線之間的間隔的最小值設(shè)為第I間隔,將所述連接配線、所述第I晶體管的柵極以及所述共用的擴(kuò)散層與所述掃描線之間的間隔的最小值設(shè)為第2間隔時(shí), 所述第I間隔和所述第2間隔相等。
8.一種像素電路,其特征在于, 是在半導(dǎo)體基板上形成的像素電路,具備: 驅(qū)動(dòng)晶體管,其流過(guò)與柵極-源極間的電壓對(duì)應(yīng)的電流; 寫入晶體管,其電連接在數(shù)據(jù)線與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極之間; 閾值補(bǔ)償晶體管,其電連接在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極與漏極之間; 發(fā)光元件,其以與所述電流的大小對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光, 其中,所述寫入晶體管的源極和漏極中的一方與所述閾值補(bǔ)償晶體管的源極和漏極中的一方利用共用的擴(kuò)散層而形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的像素電路,其特征在于, 還具備一端與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電連接,保持所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極間的電壓的第I保持電容。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的像素電路,其特征在于, 還具備電連接在被供給規(guī)定電位的電位線和所述發(fā)光元件之間的初始化晶體管。
11.根據(jù)權(quán)利要求8 10中的任意一項(xiàng)所述的像素電路,其特征在于, 還具備電連接在所述驅(qū)動(dòng)晶體管和所述發(fā)光元件之間的發(fā)光控制晶體管。
12.一種電光裝置,其特征在于, 在半導(dǎo)體基板上形成有: 沿第I方向延伸的多個(gè)掃描線; 沿第2方向延伸的多個(gè)數(shù)據(jù)線; 與所述多個(gè)掃描線和所述多個(gè)數(shù)據(jù)線的交叉對(duì)應(yīng)地設(shè)置的多個(gè)像素電路, 所述多個(gè)像素電路分別是權(quán)利要求8 11中任意一項(xiàng)所述的像素電路。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電光裝置,其特征在于, 所述電光裝置還具備沿所述第I`方向延伸的多個(gè)信號(hào)線, 所述閾值補(bǔ)償晶體管的柵極與所述多個(gè)信號(hào)線的第I信號(hào)線電連接, 所述寫入晶體管的柵極與所述多個(gè)掃描線的第I掃描線電連接, 在將距所述第I掃描線以及所述第I信號(hào)線的距離相等的直線作為中心線時(shí), 使所述共用的擴(kuò)散層和所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電連接的連接配線被設(shè)置在所述第I掃描線與所述第I信號(hào)線之間,從垂直于所述半導(dǎo)體基板的方向上看與所述中心線交叉。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電光裝置,其特征在于, 所述共用的擴(kuò)散層以及所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極分別被設(shè)置在所述第I掃描線與所述第I信號(hào)線之間,從垂直于所述半導(dǎo)體基板的方向上看與所述中心線交叉。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電光裝置,其特征在于, 在將所述連接配線、所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極以及所述共用的擴(kuò)散層與所述第I信號(hào)線之間的間隔的最小值設(shè)為第I間隔,將所述連接配線、所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極以及所述共用的擴(kuò)散層與所述掃描線之間的間隔的最小值設(shè)為第2間隔時(shí), 所述第I間隔與所述第2間隔相等。
16.根據(jù)權(quán)利要求12 15中的任意一項(xiàng)所述的電光裝置,其特征在于, 還具備: 一端與所述數(shù)據(jù)線電連接,并保持所述數(shù)據(jù)線的電位的第2保持電容; 一端與所述數(shù)據(jù)線連接,另一端被供給規(guī)定所述發(fā)光元件的亮度的電位的數(shù)據(jù)信號(hào)的第3保持電容。
17.—種電子設(shè)備,其特征在于, 具備權(quán)利要求12 16中的任意一項(xiàng)所述的電光裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及像素電路、電光裝置以及電子設(shè)備。其中,電光裝置是形成于半導(dǎo)體基板上的電光裝置,具備第1晶體管,其流過(guò)與柵極以及源極間的電壓對(duì)應(yīng)的電流;第2晶體管,其電連接在數(shù)據(jù)線與所述第1晶體管的柵極之間;第3晶體管,其電連接在所述第1晶體管的柵極與漏極之間;發(fā)光元件,其以與所述電流的大小對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光,所述第2晶體管的源極和漏極中的一方與所述第3晶體管的源極和漏極中的一方利用共用的擴(kuò)散層形成。
文檔編號(hào)G09G3/32GK103106872SQ20121045352
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者河西利幸, 野村猛 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社