[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 201010251983.8
• 申請日: 2002-10-31
• 公開（公告）號: CN102005179A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 木村肇
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 何欣亭;高為

本申請是下述申請的分案申請：

申請號：02826522.X

申請日：2002年10月31日

技術領域

本發明涉及信號線驅動電路的技術，此外，還涉及具有上述信號線驅動電路的發光裝置的技術。

背景技術

近年來，正在興起進行圖像顯示的顯示裝置的開發。作為顯示裝置，使用液晶元件進行圖像顯示的液晶顯示裝置因其高畫質、薄型、輕量等優點而被廣泛使用。

另一方面，近年來又興起對采用作為自發光元件的發光元件的發光裝置進行開發。發光裝置除了現有的液晶顯示裝置的優點之外，還具有適合于動畫顯示的迅捷的響應速度、低電壓和低功耗等特征，并作為下一代顯示器件而倍受關注。

作為在發光裝置上顯示多灰度圖像時的灰度表現方法，可以舉出模擬灰度方式和數字灰度方式。前者的模擬灰度方式是模擬控制流過發光元件的電流的大小而得到灰度的方式。后者的數字灰度方式是只利用發光元件的導通狀態(輝度大致是100％的狀態)和截止狀態(輝度大致是0％的狀態)這樣2個狀態進行驅動的方式。

在數字輝度方式中，因只能直接顯示2個灰度，故提出與別的方式組合顯示多灰度圖像的方法。

此外，作為象素的驅動方法，若按輸入象素的信號種類分類，則可以舉出電壓輸入方式和電流輸入方式。前者的電壓輸入方式是將向象素輸入的視頻信號(電壓)輸入到驅動元件的柵極，并使用該驅動元件去控制發光元件的輝度的方式。后者的電流輸入方式是通過使發光元件流過設定的信號電流去控制該發光元件輝度的方式。

這里，使用圖16(A)簡單說明使用電壓輸入方式的發光裝置中象素電路的一例及其驅動方法。圖16(A)所示的象素具有信號線501、掃描線502、開關TFT503、驅動TFT504、電容元件505、發光元件506和電源507、508。

當掃描線502的電位變化，使開關TFT503導通時，輸入到信號線501的視頻信號輸入到驅動TFT504的柵極。根據輸入的視頻信號的電位決定驅動TFT504的柵源極間的電壓，從而決定流過驅動TFT504的源漏極間的電流。該電流供給發光元件506，使該發光元件506發光。作為驅動發光元件的半導體元件，可以使用多晶硅晶體管。但是，多晶硅晶體管因晶粒邊界缺陷，容易產生閾值或導通電流等電氣特性的離散。在圖16(A)所示的象素中，若驅動TFT504的特性對每一個象素離散，則當輸入相同的視頻信號時，因與其對應的驅動TFT504的漏極電流的大小不同，故發光元件506的輝度離散。

為了解決上述問題，可以向發光元件供給所要的電流而不受驅動發光元件的TFT的特性的左右。根據這一觀點提出了能控制提供給發光元件的電流的大小而不受TFT的特性左右的電流輸入方式。

其次，使用圖16(B)和17簡單說明使用電流驅動方式的發光裝置中象素電路的一例及其驅動方法。圖16(B)所示的象素具有信號線601、第1～第3掃描線602～604、電流線605、TFT606～609、電容元件610和發光元件611。電流源電路612配置于各信號線(各列)。

使用圖17說明從寫入視頻信號到發光的動作。在圖17中，表示各部分的圖號以圖16為準。圖17(A)～(C)模式地示出電流的路徑。圖17(D)示出視頻信號寫入時流過各路徑的電流關系，圖17(E)示出視頻信號寫入時電容元件610積蓄的電壓、即TFT608柵源極間的電壓。

首先，向第1和第2掃描線602、603輸入脈沖，使TFT606、607導通。這時，將流過信號線601的信號電流記作Idata。因信號線601流過信號電流Idata，故如圖17(A)所示，在象素內，電流分成I1和I2兩個路徑流過。它們的關系如圖17(D)所示，當然是：Idata＝I1+12。

TFT606導通的瞬間，因電容元件610中電荷尚未保存，故TFT608截止。因此，I2＝0，Idata＝I1。在此其間，電容元件610的兩電極之間流過電流，在該電容元件610中進行電荷的積蓄。

接著，電容元件610逐漸積蓄電荷，兩電極間開始產生電位差(圖17(E))。當兩電極的電位差到達Vth(圖17(E)中的A點)時，TFT608導通產生I2。如前所述，因Idata＝I1+I2，故I1逐漸減小，但依然流過電流，電容元件610進一步積蓄電荷。