专利名称：电子电路及其驱动方法、电子装置及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明的几个方面涉及一种对诸如OLDE(有机发光二极管)元件、液晶元件、电泳元件、电致变色(Electrochromic)元件、电子发射元件、电阻元件和传感元件等各种被驱动元件的举动进行控制的技术。
背景技术：
为了生成对上述这些被驱动元件进行驱动的电压或电流，已经提出了一种利用晶体管(下文称之为“驱动晶体管”)的电子装置。例如，在采用OLED元件作为被驱动元件的发光装置中，向各OLED元件供给的电流的电流值，由与该OLED元件对应配置的驱动晶体管控制提供给OLED元件的电流的电流值。这样配置的发光装置的问题在于驱动晶体管的特性(尤其是阈值)的误差使得每个被驱动元件的驱动状态(例如灰度等级与亮度)中产生偏差。为了解决该问题，JP-A-2004-245937公开了一种对驱动晶体管阈值中的误差进行补偿的配置。
图17是显示JP-A-2004-245937中所公开的配置的电路图。在该配置中，第一、用晶体管TrA连接驱动晶体管Tdr以作为二极管工作。由此，根据阈值Vth将驱动晶体管Tdr的栅极设定为具有(由“Vdd-Vth”表示的)电位。该电位由电容元件C1保持。第二、通过经由晶体管TrB将数据线L与电容元件C2的电极a电连接，使电极a的电位(驱动晶体管Tdr的栅极电位)根据数据线L的电位Vdata而变化。据此，驱动晶体管Tdr的栅极电位基于电极“a”的电位改变而一个等级，通过提供与该变动后的电位对应的电流Iel(与阈值电压Vth无关)来驱动元件E。为了实现被驱动元件的高清晰度与屏幕增大，需要根据阈值电压Vth设定驱动晶体管Tdr的栅极具有电位(Vdd-Vth)，还需要根据电位Vdata增加改变设定电位的时间。
发明内容
本发明的几个方面的优点在于通过准确地补偿驱动晶体管的阈值电压来确保数据电压的写入。
根据本发明的一个方面，提供一种用于驱动电子电路的方法，所述电子电路用于驱动被驱动元件。所述电子电路包括晶体管，所述晶体管包括控制端子、第一端子、和第二端子，在所述晶体管中，所述第一端子与所述第二端子之间的导通状态根据所述控制端子的电位而改变；第一电容元件，所述第一电容元件包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述控制端子电连接；和第二电容元件，所述第二电容元件包括第三电极和第四电极；向所述被驱动元件提供具有与驱动晶体管的导通状态对应的电压电平的驱动电压、以及具有与驱动晶体管的导通状态对应的电流电平的驱动电流中的至少一种，所述方法包括向所述第一电容元件提供第一电压，所述第一电压的提供是在所述第二电极与分离的所述第三电极电分离的第一时段的至少一部分期间进行的；向所述第二电容元件提供第二电压，所述第二电压的提供是在所述第二电极与分离的所述第三电极电分离的第二时段的至少一部分期间进行的；和通过电连接所述第二电极和所述第三电极设定所述控制端子的电位。
在上述方法中，通过所述控制端子的电位设定而设定的控制端子的电位可以是表示所述第一电容元件的第一电压与所述第二电容元件的第二电压之和的电压，通过对所述第二电极和所述第三电极进行电连接可以产生所述第一的电压和所述第二电压之和。
在上述方法中，所述第一电压可以是晶体管的阈值，所述第二电压可以是数据电压。
根据本发明的一个方面，提供一种用于驱动电子电路的方法，所述电子电路用于驱动被驱动元件。所述电子电路包括晶体管，所述晶体管包括控制端子、第一端子、和第二端子，在所述晶体管中，所述第一端子与所述第二端子之间的导通状态根据所述控制端子的电位而改变；第一电容元件，所述第一电容元件包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述控制端子电连接；和第二电容元件，所述第二电容元件包括第三电极和第四电极；向所述被驱动元件提供具有与驱动晶体管的导通状态对应的电压电平的驱动电压、以及具有与驱动晶体管的导通状态对应的电流电平的驱动电流中的至少一种，所述方法包括向所述第一电容元件提供第一电压，所述第一电压的提供是在所述第二电极与分离的所述第三电极电分离的第一时段的至少一部分期间进行的；向所述第二电容元件提供第二电压，所述第二电压的提供是在所述第一时段的至少一部分期间进行的；和通过电连接所述第二电极和所述第三电极设定所述控制端子的电位。
在上述方法中，所述第一电压的提供可以包括将所述控制端子与所述第二端子电连接。
在上述方法中，所述第一电压的提供可以包括将所述控制端子与所述第二端子电连接。
在上述方法中，所述第二电压的提供可以包括向所述第三电极提供数据电压。
在上述方法中，所述控制端子的电位设定可以包括将所述第一端子与所述第四电极电连接。
本发明的一个方面，提供一种用于驱动被驱动元件的电子电路。所述电子电路包括晶体管，所述晶体管包括控制端子、第一端子、和第二端子，在所述晶体管中，所述晶体管在所述第一端子与所述第二端子之间的导通状态根据所述控制端子的电位而改变；第一电容元件，所述第一电容元件包括第一电极和第二电极，所述第一电极耦合到所述控制端子；第二电容元件，所述第二电容元件包括第三电极和第四电极；和第一开关元件，所述第一开关元件控制所述第二电极和所述第三电极之间的第一电连接。
在上述电子电路中，可以通过将所述第一电容元件通过所述第一开关元件电连接到所述第二电容元件来设定所述控制端子的电位，
所述第一电容元件与所述第二电容元件的电连接可以在向所述第一电容元件提供第一电压和向所述第二电容元件提供第二电压之后执行，和可以向被驱动元件提供具有与所述晶体管的导通状态对应的电压等级的驱动电压，和具有与所述晶体管的导通状态对应的电流等级的驱动电流中的至少一个。
上述电子电路可以进一步包括与所述第四电极电连接并且被提供预定电位的布线；和第二开关元件，所述第二开关元件控制所述第二电极和所述第三电极之间的第二电连接。
上述电子电路可以进一步包括被提供预定电位的布线；第二开关元件，所述第二开关元件控制所述第二电极和所述布线之间的第二电连接；第三开关元件，所述第三开关元件控制所述布线和所述第四电极之间的第三电连接；和第四开关元件，所述第四开关元件控制所述第四电极与所述第一端子和所述第二端子之一之间的第四电连接。
根据本发明的一个方面，提供一种电子装置。所述电子装置包括多条数据线；和多个单元电路，在所述电子装置中，所述多个单元电路中的每一个可以包括晶体管，所述晶体管包括控制端子、第一端子、和第二端子，所述晶体管在所述第一端子与所述第二端子之间的导通状态根据所述控制端子的电位而改变；被驱动元件，所述被驱动元件被提供具有依照所述晶体管的导通状态的电压等级的驱动电压，和具有依照所述晶体管的导通状态的电流等级的驱动电流中的至少一个；第一电容元件，所述第一电容元件包括第一电极和第二电极，所述第一电极耦合到所述控制端子；第二电容元件，所述第二电容元件包括第三电极和第四电极；和第一开关元件，所述第一开关元件控制所述第二电极和所述第二电容元件之间的电连接。
在上述电子电路中，可以通过将所述第一电容元件通过所述第一开关元件电连接到所述第二电容元件来设定所述控制端子的电位，所述第一电容元件与所述第二电容元件的电连接可以在向所述第一电容元件提供第一电压和向所述第二电容元件提供第二电压之后执行，和可以向所述被驱动元件提供具有与所述晶体管的导通状态对应的电压等级的驱动电压，和具有与所述晶体管的导通状态对应的电流等级的驱动电流中的至少一个。
根据本发明一个方面的端子设备包括上述电子装置。根据本发明的一个方面，提供一种用于驱动电子电路的方法，所述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，所述驱动晶体管包括控制端子、第一端子、和第二端子，在所述驱动晶体管中，表示所述第一端子与所述第二端子之间的电导通的导通状态根据所述控制端子的电位而改变；第一电容元件，所述第一电容元件包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述控制端子电连接；和第二电容元件，所述第二电容元件包括第三电极和第四电极；向所述被驱动元件提供具有与驱动晶体管的导通状态对应的电压电平的驱动电压、以及具有与驱动晶体管的导通状态对应的电流电平的驱动电流中的至少一种。所述方法包括由所述第一电容元件利用彼此分离的所述第二电极和所述第三电极保持所述驱动晶体管的阈值电压；由所述第二电容元件利用彼此分离的所述第二电极和所述第三电极保持数据电压；提供把所述第二电极与多数第三电极电连接来产生表示所述第一电容元件的电压与所述第二电容元件的电压之和的和电压，和把基于所述和电压的电位施加到所述驱动晶体管的所述控制端子。在补偿时段中保持数据电压。在驱动时段中执行电位的提供。
根据本发明的上述方面，利用彼此电分离的所述第一电容元件和所述第二电容元件，能够写入阈值电压和数据电压。通过将所述第二电极和所述第三电极电连接，将阈值电压和数据电压相加，并根据该电压之和控制所述驱动晶体管的所述控制端子的电位。因此，能够向被驱动元件提供具有校正的阈值电压的驱动电流或驱动电压。优选的是，设定同时保持所述阈值电压的至少一部分和所述数据电压的至少一部分的时段。
如上所述，本发明上述方面中的电子电路包括用于保持阈值电压的第一电容元件，和与所述第一电容元件分开的、用于保持数据电压的第二电容元件。在补偿时段和写入时段中，以二者彼此电分离的状态，分开进行阈值电压的写入和数据电压的写入。因此，补偿时段和写入时段可以彼此交迭。通过并行地执行这两个时段，可以增加向所述第一电容元件写入阈值电压的时间，和向所述第二电容元件写入数据电压的时间。这样能够准确地校正阈值电压，并且能够根据准确的数据电压驱动被驱动元件。
在上述方法中，优选的是，在所述驱动晶体管中，所述第一端子与所述第二端子之间的导通状态根据所述控制端子与所述第一端子之间的电压而改变，优选的是，在保持所述阈值电压的至少一部分过程中，通过将所述控制端子与所述第二端子电连接，把基于所述所述阈值电压的电荷存储在所述第一电容元件中。这种情况下，所述驱动晶体管被连接成作为二极管工作，能够由所述第一电容元件保持其阈值电压。
优选的是，在保持所述数据电压的过程中，向所述第三电极提供基于所述数据电压的电位。这种情况下，通过固定所述第四电极的电位，能够将数据电压写入所述第二电容元件。
优选的是，在所述驱动晶体管中，所述第一端子与所述第二端子之间的导通状态根据所述控制端子与所述第一端子之间的电压而改变，并且，优选的是，在提供电位的至少一部分过程中，在所述驱动晶体管的所述第一端子和所述第二电容元件的所述第四电极之间建立电连接。
这种情况下，以所述驱动晶体管的所述第一端子的电位为基准，将表示保持于所述第一电容元件中的阈值电压和保持于所述第二电容元件中的数据电压的电压之和输入到所述控制端子。所以，在补偿所述驱动晶体管的阈值电压的同时，能够驱动所述被驱动元件。
根据本发明的另一个方面，提供一种电子电路，用于驱动被驱动元件，所述电子电路包括驱动晶体管，所述驱动晶体管包括控制端子、第一端子及第二端子，在所述驱动晶体管中，表示所述第一端子与所述第二端子之间电连接的导通状态根据所述控制端子的电位而改变；第一电容元件，所述第一电容元件包括第一电极和第二电极，所述第一电极与所述控制端子电连接；第二电容元件，所述第二电容元件包括第三电极和第四电极；第一开关元件，在所述第一开关元件处在导通状态时将所述第二电极和所述第三电极电连接，在所述第一开关元件处在截止状态时将所述第二电极和所述第三电极电隔离；以及控制器，在通过设定所述第一开关元件处在截止状态而将所述驱动晶体管的阈值电压保持在所述第一电容元件，同时将数据电压保持在所述第二电容元件之后，通过设定所述第一开关元件处在导通状态，所述控制器产生表示所述阈值电压与所述数据电压之和的和电压，并将基于该和电压的电位提供给所述驱动晶体管的所述控制端子，向所述被驱动元件提供具有基于所述驱动晶体管的导通状态的电压等级的驱动电压、以及具有基于所述驱动晶体管的导通状态的电流等级的驱动电流中的至少一个。
优选的是，所述电子电路还包括电连接到所述第四电极并被提供预定电位的布线；第二开关元件，在所述第二开关元件处在导通状态时将所述布线和所述第二开关元件电连接，在所述第二开关元件处在截止状态时将所述布线和所述第二开关元件电隔离。在所述控制器通过设定所述第一开关元件处在截止状态并设定所述第二开关元件处在导通状态而控制所述第一电容元件保持所述驱动晶体管的阈值电压，和控制所述第二开关元件保持数据电压之后，通过设定所述第一开关元件处在导通状态，所述控制器产生表示所述阈值电压与所述数据电压之和的和电压，并将基于该和电压的电位提供给所述驱动晶体管的所述控制端子。
这种情况下，在把电压写入所述第一电容元件和所述第二电容元件时，能够共同使用基准电压。据此，即使预定电位改变，用作所述第一电容元件和所述第二电容元件基准的电位仅与此同时改变。由此，保持在两个电容元件中的阈值电压和数据电压不受影响。
优选的是，所述驱动晶体管的所述控制端子、第一端子、和第二端子是所述驱动晶体管的栅极、源极、和漏极。优选的是，所述电子电路还包括被提供预定电位的布线；第二开关元件，在所述第二开关元件处在导通状态时将所述布线和所述第二电极电连接，在所述第二开关元件处在截止状态时将所述布线和所述第二电极电隔离；第三开关元件，在所述第三开关元件处在导通状态时将所述布线和所述第四电极电连接，在所述第三开关元件处在截止状态时将所述布线和所述第四电极电隔离；和第四开关元件，在所述第四开关元件处在导通状态时将所述第四电极与所述驱动晶体管的源极电连接，在所述第四开关元件处在截止状态时将所述第四电极与所述驱动晶体管的源极电隔离。优选的是，在所述控制器通过设定所述第一开关元件处在截止状态，设定所述第二开关元件处在导通状态，和设定所述第三开关元件处在导通状态而控制所述第一电容元件保持所述驱动晶体管的阈值电压，和同时控制所述第二开关元件保持数据电压之后，通过设定所述第一开关元件处在导通状态，和设定所述第二开关元件处在截止状态，所述控制器产生表示所述阈值电压与所述数据电压之和的和电压，并提供设定所述第三开关元件处在截止状态和设定所述第四开关元件处在导通状态，将基于该和电压的电位提供给所述驱动晶体管的栅极。
这种情况下，在所述第一电容元件和所述第二电容元件相互电连接之后，所述驱动晶体管的源电位能够被反馈回到所述第二电容元件的第四电极。由此，能够将作为所述阈值电压和所述数据电压之和的电压施加到所述驱动晶体管的栅极和源极两端。这样能够补偿所述驱动晶体管的所述阈值电压。
根据本发明的另一个方面，提供一种包括多条数据线和多个单元电路的电子电路。每个单元电路包括驱动晶体管，所述驱动晶体管包括控制端子、第一端子、和第二端子，在所述驱动晶体管中，表示所述第一端子与所述第二端子之间的电导通的导通状态根据所述控制端子的电位而改变；被驱动元件，所述被驱动元件被提供具有基于所述驱动晶体管中的导通状态的电压等级的驱动电压，和具有基于所述驱动晶体管中的导通状态的电流等级的驱动电流之一；第一电容元件，所述第一电容元件包括第一电极和第二电极，所述第一电极电连接到所述控制端子；第二电容元件，所述第二电容元件包括第三电极和第四电极；和第一开关元件，所述第一开关元件处在导通状态时，电连接所述第二电极和所述第三电极，所述第一开关元件处在截止状态时，所述第二开关元件电隔离所述第二电极和所述第三电极；控制器，在所述控制器通过设定所述第一开关元件处在截止状态而控制所述第一电容元件保持所述驱动晶体管的阈值电压，和同时控制所述第二电容元件保持数据电压之后，通过设定所述第一开关元件处在导通状态，所述控制器产生表示所述阈值电压与所述数据电压之和的和电压，并将基于该和电压的电位提供给所述驱动晶体管的所述控制端子。
上述电子电路的一个典型实例是电光器件(例如，采用光发射元件作为电光元件的发光装置)，所述电光器件采用在被提供电能时其诸如亮度和透射率之类的光学特性被改变的电光元件作为被驱动元件。
该电子电路被用在各种电子设备中。该电子电路的典型实例是使用电子装置作为显示器件的设备。上述类型的电子装置包括个人计算机和蜂窝电话。根据上述方面的电子装置的使用不限于图像显示。根据上述方面的电子装置可以应用于各种用途，例如，用于通过光线的照射在感光鼓之类的图像承载体上形成潜像的曝光装置(曝光头)、被配置在液晶器件的后面对液晶器件进行照明的装置(背光灯)、或者设置在诸如扫描仪等图像读取装置对原稿进行照明的装置中。
下面参考附图描述本发明，其中相同的参考标号表示相同的元件。
图1是表示根据本发明第一实施方式的电子装置的构成方框图。
图2是表示单元电路的构成的电路图。
图3是用于说明电子装置的操作的时序图。
图4是表示补偿时段的单元电路的详细情况的电路图。
图5是表示数据写入时段的单元电路的详细情况的电路图。
图6是表示驱动时段的单元电路的详细情况的电路图。
图7是表示根据本发明第二实施方式的单元电路的构成的电路图。
图8是用于说明电子装置的操作的时序图。
图9是表示数据写入时段的单元电路的详细情况的电路图。
图10是表示本发明的第二实施方式所涉及的一个单元电路的构成的电路图。
图11是用于说明电子装置的操作的时序图。
图12是表示数据写入时段的单元电路的详细情况的电路图。
图13是表示驱动时段的单元电路的详细情况的电路图。
图14是表示根据本发明的电子设备的具体形态的立体图。
图15是表示根据本发明的电子设备的具体形态的立体图。
图16是表示根据本发明的电子设备的具体形态的立体图。
图17是表示现有技术的电子装置的构成的电路图。
具体实施例方式
第一实施方式图1是表示根据本发明的第一实施方式的电子装置D的构成的方框图。图1所示的电子装置D是作为各种电子设备中的图像显示单元提供的电光装置(发光装置)。电子装置D包括其中二维排列了多个单元电路(像素电路)U元件阵列部分10、和用于驱动单元电路U的扫描线驱动电路22及数据线驱动电路24。扫描线驱动电路22及数据线驱动电路24可以与元件阵列部分10一同由形成在基板上的晶体管形成，也可以以IC(集成电路)芯片的形式进行安装。
如图1所示，元件阵列部分10包括沿X方向延伸的m条扫描线12、和沿与X方向垂直的Y方向延伸的n条数据线14，其中m和n都是自然数。单元电路U分别对应地排列到扫描线12和数据线14之间的交叉点。因此，这些单元电路U排列成m行和n列的矩阵。经由与扫描线12成对且沿X方向延伸的每条电源线17将高电源电位Vdd提供给各单元电路U。
扫描线驱动电路22用于依次选择每条扫描线12。数据线驱动电路24生成分别与扫描线驱动电路22所选择的一条扫描线12连接的(n个)的单元电路U(一行)对应的数据信号X[1]至X[n]，并向数据线14输出数据信号X[1]至X[n]。在选择第i行(i是满足1≤i≤m的整数)的扫描线12的时段(后面要描述的数据写入期间P2)中被提供给第j列(j是满足1≤j≤n的整数)的数据线14的数据信号X[j]具有基于由第i行和第j列中单元电路U指定的灰度等级的电位(由“Vdd-Vdata”表示)。各单元电路U的灰度等级由从外部提供的灰度等级数据指定。
接下来，参照图2描述每个单元电路U的具体构成。虽然图2仅示出了位于第i行和第j列的一个单元电路U，其他单元电路U的构成是相同的。如图2所示，单元电路U包括位于电源线17和具有低电源电位Vss的部分之间的电光元件E。电光元件E是电流驱动型被驱动元件，具有基于所提供的驱动电流Iel的灰度等级(亮度)。第一实施方式中的电光元件E是具有正和负电极，并且其间设置有发光层的OLED元件(发光元件)，发光层由有机EL(场致发光(ElectroLuminescent))材料形成正极。电光元件E的负极被接地(由“Vss”指示)。
如图2所示，图1中为了方便起见而作为一条布线示出的扫描线12实际上包括5条布线，即，第一控制线121、第二控制线122、第三控制线123、第四控制线124及第五控制线125。从扫描线驱动电路22向控制线121至125提供预定信号。更具体地讲，向第i行扫描线12中包括的第一控制线121提供第一控制信号Ya[i]。同样，向第二控制线122提供第二控制信号Yb[i]。向第三控制线123提供第三控制信号Yc[i]。向第四控制线124提供第四控制信号Yd[i]。向第五控制线125提供第五控制信号Ye[i]。控制信号信号121至125的具体波形和与之对应的单元电路U的操作将在后面叙述。
如图2所示，在从电源线17到电光元件E的正极的路径上，设置有p沟道型驱动晶体管Tdrp。驱动晶体管Tdrp的源极(S)与电源线17连接。该驱动晶体管Tdrp的源极和漏极(D)两端的导通状态(源极-漏极电阻)根据栅极的电位Vg而该变，由此所述驱动晶体管Tdrp生成基于该栅极电位Vg的驱动电流Iel。换句话说，电光元件E根据驱动晶体管Tdrp的导通状态而被驱动。另外，在第一实施方式中，为了便于描述，根据驱动电流Iel从驱动晶体管Tdrp流向电光元件E的时段期间的电位幅度，将驱动晶体管Tdrp在电光元件E侧的第一端子定义为漏极，和将驱动晶体管Tdrp在电源线17侧的第二端子定义为源极。例如，在与驱动电流Iel的流动方向相反方向的电流(反向偏置电流)流向驱动晶体管Tdrp的时段中，驱动晶体管Tdrp的源极和漏极反转。
在驱动晶体管Tdrp的漏极与电光元件E的正极之间设置用于控制驱动晶体管Tdrp的漏极与电光元件E的正极之间的电连接、并由“Tel”指示的n沟道晶体管(下面称作“发光控制晶体管”)Tel。该发光控制晶体管Tel的栅极与第五控制线125连接。因此，当第五控制信号Ye[i]改变为高电平时，则发光控制晶体管Tel变为导通状态，从而能够向电光元件E提供驱动电流Iel。与之相对，在第五控制信号Ye[i]为低电平时，发光控制晶体管Tel维持截止状态，使得驱动电流Iel的路径被遮断，从而使电光元件E熄灭。
如图2所示，第一实施方式中的单元电路U包括两个电容元件Ca和Cb、和四个n沟道晶体管Tr1、Tr2、Tr3、和Tr4。电容元件Ca是由在电极Ea1和电极Ea2之间的间隙中设置的电介质形成的元件。同样，电容元件Cb是由在电极Eb1和电极Eb2之间的间隙中设置的电介质形成的元件。电容元件Ca的电极Ea1与驱动晶体管Tdrp的栅极连接。电容元件Cb的电极Eb2与电源线17连接。晶体管Tr1是设置在电容元件Ca的电极Ea2与电容元件Cb的电极Eb1之间的、用于控制二者之间的电连接(导通/非导通)的开关元件。晶体管Tr1的栅极与第四控制线124连接。
晶体管Tr2是设置在电容元件Cb的电极Eb1与数据线14之间的、用于控制二者之间的电连接的开关元件。晶体管Tr3是设置在电容元件Ca的电极Ea2与电源线17(驱动晶体管Tdrp的源极)之间的、用于控制二者之间的电连接的开关元件。晶体管Tr2的栅极与第三控制线123连接，晶体管Tr3的栅极与第一控制线121连接。
晶体管Tr4是设置在驱动晶体管Tdrp的栅极与漏极两端的、用于控制二者之间的电连接的开关元件。当该晶体管Tr4变为导通状态时，驱动晶体管Tdrp被连接成作为二极管工作。晶体管Tr4的栅极与第二控制线122连接。
接下来，参照图3描述电子装置D中使用的各信号的具体波形。控制信号Yc[i]包括第三控制信号Yc[1]至Yc[m]。如图3所示，第三控制信号Yc[1]至Yc[m]针对各帧时段F内的预定时段(下文称作“数据写入时段P2”)依次变成高电平。即，第三控制信号Yc[i]在一个帧时段F中的第i个数据写入时段P2期间维持高电平，并在其它时段中维持低电平。第三控制信号Yc[i]改变为高电平意味着选择第i行。
如图3所示，第一控制信号Ya[i]在第三控制信号Yc[i]为高电平的数据写入时段P2之前的预定时段中变为高电平，在其它时段中维持低电平。第二控制信号Yb[i]在第一控制信号Ya[i]变为高电平之后的预定时段中变为高电平。在第一控制信号Ya[i]和第二控制信号Yb[i]都成为高电平的预定时段(下文称作“补偿期间P1”)中，补偿驱动晶体管Tdrp的阈值电压Vth。
然后，在经过数据写入期间P2后的预定时段中第四控制信号Yd[i]变为高电平之后，在预定时段中，第五控制信号Ye[i]变为高电平。在第四控制信号Yd[i]和第五控制信号Ye[i]都处在高电平的预定时段P3(以下称作“驱动期间P3”)中，向电光元件E提供驱动电流Iel。另外，可以使第一控制信号Ya[i]和第二控制信号Yb[i]的波形相同。可以使第四控制信号Yd[i]和第五控制信号Ye[i]的波形相同的波形。在这些情况下，可以减少控制线的数量。
数据写入时段P2用于根据从外部提供的灰度等级数据，使电容元件Ca根据由单元电路U指定的灰度等级保持电压Vdata。另外，补偿期间P1用于使电容元件Cb保持驱动晶体管Tdrp的阈值电压Vth。在驱动时段P3中，根据由电容元件Ca保持的电压Vdata(数据电压)和由电容元件Cb保持的阈值电压Vth来驱动电光元件E。
下面参照图4至图6描述第i行的第j列中的单元电路U的操作的详细情况。所述详细情况被分为补偿时段P1、数据写入时段P2和驱动时段P3的情况。补偿时段P1(图4)图4表示在第三控制信号Yc[i]为低电平的补偿时段P1中单元电路U的详细情况。在该状态下，第一控制信号Ya[i]为高电平，所以晶体管Tr3成为导通状态，使得较高的电源电位Vdd被提供到电容元件Ca的电极Ea2。第二控制信号Yb[i]变为高电平，所以使晶体管Tr4成为导通状态，从而在驱动晶体管Tdrp的栅极和漏极两端建立电连接。换句话说，这样建立了从电源线17经由驱动晶体管Tdrp的源极及漏极、晶体管Tr4、驱动晶体管Tdrp的栅极而到达电容元件Ca的电极Ea1的路径。电流在该路径中流动，从而使电极Ea1的电位收敛为由较高的电源电位Vdd与驱动晶体管Tdrp的阈值电压Vth之间的“Vdd-Vth”表示的差值。电极Ea2维持在较高的电源电位Vdd。所以，在补偿时段P1中，基于阈值电压Vth的电荷被存储在电容元件Ca中。即，由电容元件Ca保持阈值电压Vth。第三控制信号Yc[i]变为低电平，使得晶体管Tr2成为截止状态。由此使电容元件Cb的电极Eb1与数据线14电分离。第四控制信号Yd[i]变为低电平，使得晶体管Tr1成为截止状态。由此使电容元件Cb的电极Eb1与数据线14电分离。这样使电极Eb1处在浮动状态。此外，当第五控制信号Ye[i]为低电平时，发光控制晶体管Tel维持截止状态，所以，停止向电光元件E提供驱动电流Iel。
数据写入时段P2(图5)图5示出了第二控制信号Yb[i]为高电平的数据写入时段P2中的单元电路U的详细情况。在该状态下，和上述的补偿时段P1类似，基于阈值电压Vth的电荷被存储在电容元件Ca中。由于第三控制信号Yc[i]从低电平变为高电平，所以晶体管Tr2成为导通状态。由此使得电容元件Cb的电极Eb1与数据线14电连接。电位(Vdd-Vdata)被作为数据信号X[j]提供给数据线14。由于电容元件Cb的电极Eb2与电源线17连接，所以向电容元件Cb的电极Ea2提供高电源电位Vdd。因此，在电容元件Cb中存储基于电压Vdata的电荷。就是说，由电容元件Cb保持电压Vdata。换句话说，在补偿时段P1与数据写入时段P2相互交迭的时段中，向电容元件Ca写入阈值电压Vth，并且向电容元件Cb写入电压Vdata。由于通过在电容元件Ca和电容元件Cb之间设置晶体管Tr1，使晶体管Tr1截止而使电容元件Ca和电容元件Cb电分离，因此能够并行地执行补偿操作和数据写入操作。如上所述，通过同时进行补偿操作和数据写入操作，可以增加操作的时间。这样能够准确地收敛电容元件Ca的电压，将电压Vdata充分写入到电容元件Cb。
驱动时段P3(图6)图6示出了驱动时段P3中的单元电路U的详细情况。在该状态下，第一控制信号Ya[i]、第二控制信号Yb[i]及第三控制信号Yc[i]为低电平。因此，晶体管Tr3处在截止状态，电容元件Ca的电极Ea2与电源线17电分离。另外，晶体管Tr4处在截止状态，由此断开二极管连接的驱动晶体管Tdrp。晶体管Tr2成为截止状态，数据线14与电容元件Cb的电极Eb1电分离。
另外，在驱动期间P3中，第四控制信号Yd[i]成为高电平，晶体管Tr1变变为导通状态，从而在电容元件Ca的电极Ea2和电容元件Cb的电极Eb1之间建立了电连接。此时，电容元件Ca的电极Ea1处于浮动状态。由此，当用晶体管Tr1连接电极Ea2与电极Eb1时，电极Ea1的电位(即，栅极电位Vg)则改变。刚好在驱动时段P3之前的时间，在电容元件Ca中存储阈值电压Vth，且在电容元件Cb中保持电压Vdata。因此，当晶体管Tr1在驱动时段P3中变为导通状态时，电极Ea1的栅极电位Vg变为由“Vdd-Vdata-Vth”表示的值。具体地讲，将电容元件Ca保持的阈值电压Vth与电容元件Cb保持的电压Vdata相加以生成由“Vdata+Vth”表示的和电压，将基于和电压的电位“Vdd-Vdata-Vth”施加到驱动晶体管Tdrp。
并且，在驱动时段P3中，第五控制信号Ye[i]变为高电平，发光控制晶体管Tel成为导通状态。因此，基于驱动晶体管Tdrp的栅极电位Vg的驱动电流Iel被从电源线17经由驱动晶体管Tdrp和发光控制晶体管Tel提供给电光元件E。若假定驱动晶体管Tdrp工作在饱和区，则驱动电流Iel由以下的公式(1)表示。
Iel＝(β/2)(Vgs-Vth)2......(1)其中“β”表示驱动晶体管Tdrp的增益系数，Vgs表示驱动晶体管Tdrp的栅极-源极间电压。
驱动晶体管Tdrp的源极与电源线17连接，因此，由栅极电位Vg与高电源电位Vdd之间的差值来表示电压Vgs。就是说，Vgs＝Vdd-Vg。若考虑在驱动时段P3中将栅极电位Vg设定为“Vdd-Vdata-Vth”，则表达式(1)可被变换为下面的表达式(2)。
Iel＝(β/2){Vdd-(Vdd-Vdata-Vth)-Vth}2＝(β/2)(Vdata)2......(2)由表达式(2)可知，驱动电流Iel由电位Vdata决定，不依赖于驱动晶体管Tdrp的阈值电压Vth。因此，对单元电路U中的驱动晶体管Tdrp的阈值电压Vth中的变化进行补偿，从而抑制电光元件E的灰度等级(亮度)中的不规则性。
如上所述，在第一实施方式中，补偿时段P1和数据写入时段P2可以彼此交迭。这样能够增长补偿时段P1及数据写入时段P2的时间，所以，能够准确地补偿阈值电压Vth并充分写入电压Vdata。结果是，不仅消除了亮度周的不规则性，而且可以使显示灰度等级的精度提高。
第二实施方式接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，对本实施方式所涉及的要素中与第一实施方式共同的要素被赋予相同的符号，并适当省略其详细说明。
图7是表示第二实施方式中的单元电路U的构成的电路图。第二实施方式的单元电路U除了替代p沟道驱动晶体管Tdrp而使用n沟道驱动晶体管Tdrn之外，与图2所示的第一实施方式的单元电路U的构成相同。
图8示出了在电子装置D中使用的信号的具体波形。第一至第五控制信号Ya[i]至Ye[i]与图3所示的第一实施方式中的波形相同，供给到电源线17的电源电位不同。换句话说，第二实施方式中，在驱动时段P3中向电源线17提供高电源电位Vdd，而在除此之外的其它时段，向电源线17提供低电源电位Vss。
图9示出了第二控制信号Yb[i]为高电平的数据写入时段P2中的单元电路U的详细情况。在该状态下，晶体管Tr3导通，向电容元件Ca的电极Ea2提供低电源电位Vss。另外，晶体管Tr4成为导通状态，使驱动晶体管Tdrn被连接成二极管工作，使得电流从驱动晶体管Tdrn的源极向漏极流动，电容元件Ca的电极Ea1的电位渐渐接近由“Vss+Vth”表示的值。由此在电容元件Ca中存储与阈值电压Vth对应的电荷。对于电容元件Cb，晶体管Tr2成为导通状态，晶体管Tr1成为截止状态。由此在数据线14与电容元件Cb的电极Eb1之间建立了电连接。此时，提供由电位“Vss+Vdata”表示的电位作为数据信号X[j]。电容元件Cb中存储与电压Vdata对应的电荷。
接下来，在驱动时段P3中，晶体管Tr1成为导通状态，电容元件Ca与电容元件Cb被电连接。电容元件Ca保持阈值电压Vth，电容元件Cb保持电压Vdata。因此，驱动晶体管Tdrn的栅极电位Vg具有基于阈值电压Vth和电压Vdata之和的电位。由此使得驱动电流Iel不依赖于驱动晶体管Tdrn的阈值电压Vth。
与第一实施方式类似，同样在第一实施方式中，补偿时段P1和数据写入时段P2能够相互交迭。由此可增长补偿时段P1及数据写入时段P2的时间。所以，不仅能够准确补偿阈值电压Vth，而且可充分写入电压Vdata。结果是，能够消除亮度中的不规则性，并且能够提高显示灰度等级的精度。
另外，向电源线17提供低电源电位Vss的原因在于，在补偿时段P1中，设定电极Ea1比电极Ea2的电位高，在数据写入时段P2中，设定电极Eb1比电极Eb2的电位高。因此，在补偿时段P1及数据写入时段P2中，可以将电源线17的电位设定为低电源电位Vss。
第三实施方式接下来，对本发明的第三实施方式进行说明。在第三实施方式中，对本实施方式所涉及的要素中与第一实施方式共同的要素赋予相同的符号，并适当省略其详细说明。
图10是表示本实施方式中的单元电路U的构成的电路图。第三实施方式的单元电路U除了替换p沟道驱动晶体管Tdrp而使用了n沟道驱动晶体管Tdrn、追加了晶体管Tr5及Tr6、和追加了供给第六控制信号Yf[i]的第六控制线126及供给第七控制信号Yg[i]的第七控制线127之外，与图2所示的第一实施方式的单元电路U的构成相同。
图11示出了在电子装置D中使用的信号的具体波形。如图11所示，高电平的时间按照第六控制信号Yf[i]为高电平的时段、第一控制信号Ya[i]为高电平的时段、第二控制信号Yb[i]为高电平的时段、第三控制信号Yc[i]为高电平的时段的顺序而减少。第二控制信号Yb[i]为高电平的时段是进行补偿操作的补偿时段P1，第三控制信号Yc[i]为高电平的时段是进行写入操作的数据写入时段P2。在该实例中，补偿时段P1包括数据写入时段P2。
图12示出了数据写入时段P2中的单元电路U的详细情况。在该状态下，晶体管Tr3成为导通状态，电容元件Ca的电极Ea2被提供低电源电位Vss。而且，晶体管Tr4成为导通状态，使驱动晶体管Tdrn被连接成作为二极管工作，使得电流从驱动晶体管Tdrn的源极向漏极流动电流，电容元件Ca的电极Ea1的电位逐渐接近由“Vss+Vth”表示的值。由此，在电容元件Ca中存储与阈值电压Vth对应的电荷。
另一方面，对于电容元件Cb，晶体管Tr2成为导通状态，晶体管Tr1成为截止状态。由此，在数据线14和电容元件Cb的电极Eb1之间建立电连接。此时，提供电位“Vss+Vdata”作为数据信号X[j]。在电容元件Cb中存储与电压Vdata对应的电荷。
而且，在数据写入时段P2中，晶体管Tr1成为截止状态，由此使电容元件Ca和电容元件Cb电分离。此外，晶体管Tr6成为截止状态，于是，驱动晶体管Tdrn的源极与电容元件Cb的电极Eb2电分离。
图13示出了驱动时段P3中的单元电路U的详细情况。在该状态下，晶体管Tr3成为截止状态，于是，电容元件Ca的电极Ea2与电源线17电分离。另外，晶体管Tr4成为截止状态，从而断开二极管连接的驱动晶体管Tdrp。并且，晶体管Tr2成为截止状态，于是数据线14与电容元件Cb的电极Eb1被电分离。
另外，在驱动时段P3中，晶体管Tr1成为导通状态，从而在电容元件Ca的电极Ea2和电容元件Cb的电极Eb1之间建立电连接。当晶体管Tr1被用于连接电极Ea2与电极Eb1，则电极Ea1的电位与电极Eb2的电位的电位差成为“Vdata+Vth”。而且，晶体管Tr6成为导通状态，从而在驱动晶体管Tdrn的源极和电容元件Cb的电极Eb2之间建立电连接。由此使得栅极电位Vg具有由“Vdata+Vth”表示的电压，高于源极电位Vs。结果是，驱动电流Iel由电压Vdata决定，而不取决于驱动晶体管Tdrn的阈值电压Vth。
与第一实施方式类似，在第三实施方式中，补偿时段P1和数据写入时段P2可以相互交迭。由此，可增长补偿时段P1及数据写入时段P2的时间。因此，能够准确地补偿阈值电压Vth，并且充分写入电压Vdata。结果是，不仅能够消除亮度不规则性，而且可提高显示灰度等级的精度。
变形例可以对以上的各实施方式进行各种变形。下面描述具体的变形方式。另外，如果需要的话，还可以对以下方式进行各种组合。
单元电路U的具体构成不限定于以上的实施方式。例如，如果需要，可以改变单元电路U中包括的各晶体管的导电类型。另外，如果需要，发光控制晶体管Tel可以被省略。
另外，在上述各实施方式中，数据写入时段P2与补偿时段P1相互并不一致，然而，数据写入时段P2和补偿时段P1也可以一致。另外，数据写入时段P2与驱动时段P3也可以是连续。
此外，在上述各实施方式中，以OLED元件作为电光元件E的实例进行了描述，但是，根据本发明实施方式的电子装置所采用的电光元件(被驱动元件)不限于此。例如，可以利用诸如无机EL元件、场致发光(FE)元件、表面导电型发光(SESurface-conduction Electron-emitter)元件、冲击电子发射(BSBallistic electron Surface emitting)元件、LED(LightEmitting Diode)元件等各种自发光元件，进而可采用液晶元件、电泳元件或电致变色元件等各种电光元件来替代OLED元件。另外，本发明还可应用于诸如生物芯片之类的传感器件。
如上面的实例所述，本发明中的被驱动元件的概念包括通过赋予电能而被控制(驱动)为预定状态的所有元件，诸如发光元件之类的电光元件只不过是被驱动元件的示例。另外，被驱动元件除了像OLED元件那样的电流驱动型的元件之外，也可以是根据分别被施加的电压(下面称作“驱动电压”)而被驱动的电压驱动型被驱动元件。在采用了电压驱动型被驱动元件的电子装置D中，根据电压Vdata和阈值电压Vth而确定的电位被作为控制电位提供驱动晶体管Tdrp或Tdn的栅极，通过向被驱动元件提供其值与该控制电位对应的驱动电压来驱动该驱动元件。
应用例接下来，描述使用根据每个实施方式的的电子装置(电光装置)的电子设备。图14至图16示出了采用根据以上所说明的几种实施方式中的每一种的电子装置D作为显示装置的电子设备。
图14是表示采用了根据以上各实施方式的电子装置D的移动个人计算机的立体图。个人计算机2000包括用于显示各种图像的电子装置D、和设置了电源开关2001与键盘2002的主体部2010。由于电子装置D将OLED元件用作电光元件E，所以可以显示视野角度宽且易于观看的画面。
图15示出了应用根据以上各实施方式的电子装置D的移动电话机3000。移动电话机3000包括多个操作按钮3001及滚动按钮3002、和显示各种图像的电子装置D。通过操作滚动按钮3002，显示于显示装置D上的屏幕。
图1示出了应用根据上述各实施方式的电子装置D的PDA(个人数字助理)的立体图。PDA 4000包括多个操作按钮4001、电源开关4002、和显示各种图像的电子装置D。通过操作电源开关4002，可在电子装置D上显示诸如地址或日程表之类的各种信息。
除了图14至图16所示的设备之外，应用根据本发明实施方式的电子装置的电子设备，还可包括数字照相机、电视机、摄像机、车辆导航装置、寻呼机、电子笔记本、电子计算器、文字处理器、工作战、可视电话、POS(销售点)终端、打印机、扫描仪、复印机、视频播放器、具备触摸屏的设备等。另外，根据本发明实施方式的电子装置的用途不限于图像的显示。例如，在诸如光写入型的打印机或电子复印机之类图像形成装置中，可以使用依据在诸如纸之类的记录材料上形成的图像，对感光材料进行曝光的写入头。也可以用根据本发明实施方式的电子装置作为上述类型的写入头。
权利要求
1.一种用于驱动电子电路的方法，所述电子电路用于驱动被驱动元件，所述电子电路包括晶体管，所述晶体管包括控制端子、第一端子、和第二端子，在所述晶体管中，所述第一端子与所述第二端子之间的导通状态根据所述控制端子的电位而改变；第一电容元件，所述第一电容元件包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述控制端子电连接；和第二电容元件，所述第二电容元件包括第三电极和第四电极；向所述被驱动元件提供具有与驱动晶体管的导通状态对应的电压电平的驱动电压、以及具有与驱动晶体管的导通状态对应的电流电平的驱动电流中的至少一种，所述方法包括向所述第一电容元件提供第一电压，所述第一电压的提供是在所述第二电极与分离的所述第三电极电分离的第一时段的至少一部分期间进行的；向所述第二电容元件提供第二电压，所述第二电压的提供是在所述第二电极与分离的所述第三电极电分离的第二时段的至少一部分期间进行的；和通过电连接所述第二电极和所述第三电极来设定所述控制端子的电位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过设定所述控制端子的电位而设定的所述控制端子的电位是表示所述第一电容元件的第一电压与所述第二电容元件的第二电压之和的电压，和通过使所述第二电极和所述第三电极电连接来产生所述第一电压和所述第二电压之和。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一电压是所述晶体管的阈值电压，和所述第二电压是数据电压。
4.一种用于驱动电子电路的方法，所述电子电路用于驱动被驱动元件，所述电子电路包括晶体管，所述晶体管包括控制端子、第一端子、和第二端子，在所述晶体管中，所述第一端子与所述第二端子之间的导通状态根据所述控制端子的电位而改变；第一电容元件，所述第一电容元件包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述控制端子电连接；和第二电容元件，所述第二电容元件包括第三电极和第四电极，向所述被驱动元件提供具有基于所述驱动晶体管的导通状态的电压电平的驱动电压、以及具有基于驱动晶体管的导通状态的电流电平的驱动电流中的至少一种，所述方法包括向所述第一电容元件提供第一电压，所述第一电压的提供是在所述第二电极与分离的所述第三电极电分离的第一时段的至少一部分期间进行的；向所述第二电容元件提供第二电压，所述第二电压的提供是在所述第一时段的至少一部分期间进行的；和通过电连接所述第二电极和所述第三电极来设定所述控制端子的电位。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一电压的提供包括将所述控制端子与所述第二端子电连接。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一电压的提供包括将所述控制端子与所述第二端子电连接。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二电压的提供包括向所述第三电极提供数据电压。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设定所述控制端子的电位包括将所述第一端子电连接到所述第四电极。
9.一种用于驱动被驱动元件的电子电路，所述电子电路包括晶体管，所述晶体管包括控制端子、第一端子、和第二端子，在所述晶体管中，所述晶体管在所述第一端子与所述第二端子之间的导通状态根据所述控制端子的电位而改变；第一电容元件，所述第一电容元件包括第一电极和第二电极，所述第一电极耦合到所述控制端子；第二电容元件，所述第二电容元件包括第三电极和第四电极；和第一开关元件，所述第一开关元件控制所述第二电极和所述第三电极之间的第一电连接，通过将所述第一电容元件通过所述第一开关元件电连接到所述第二电容元件来设定所述控制端子的电位，所述第一电容元件与所述第二电容元件的电连接是在向所述第一电容元件提供第一电压和向所述第二电容元件提供第二电压之后执行的，和向所述被驱动元件提供具有与所述晶体管的导通状态对应的电压等级的驱动电压，和具有与所述晶体管的导通状态对应的电流等级的驱动电流中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的电子电路，进一步包括与所述第四电极电连接并且被提供预定电位的布线；和第二开关元件，所述第二开关元件控制所述第二电极和所述第三电极之间的第二电连接。
11.根据权利要求9所述的电子电路，进一步包括被提供预定电位的布线；第二开关元件，所述第二开关元件控制所述第二电极和所述布线之间的第二电连接；第三开关元件，所述第三开关元件控制所述布线和所述第四电极之间的第三电连接；和第四开关元件，所述第四开关元件控制所述第四电极与所述第一端子和所述第二端子之一之间的第四电连接。
12.一种电子装置，包括多条数据线；和多个单元电路，所述多个单元电路中的每一个包括晶体管，所述晶体管包括控制端子、第一端子、和第二端子，所述晶体管在所述第一端子与所述第二端子之间的导通状态根据所述控制端子的电位而改变；被驱动元件，所述被驱动元件被提供具有依照所述晶体管的导通状态的电压等级的驱动电压，和具有依照所述晶体管的导通状态的电流等级的驱动电流中的至少一种；第一电容元件，所述第一电容元件包括第一电极和第二电极，所述第一电极耦合到所述控制端子；第二电容元件，所述第二电容元件包括第三电极和第四电极；和第一开关元件，所述第一开关元件控制所述第二电容元件和所述第二电容元件之间的电连接，通过将所述第一电容元件经所述第一开关元件电连接到所述第二电容元件来设定所述控制端子的电位，所述第一电容元件与所述第二电容元件的电连接是在向所述第一电容元件提供第一电压和向所述第二电容元件提供第二电压之后执行的，和向所述被驱动元件提供具有与所述晶体管的导通状态对应的电压等级的驱动电压，和具有与所述晶体管的导通状态对应的电流等级的驱动电流中的至少一种。
13.一种电子设备，包括根据权利要求12所述的电子装置。
全文摘要
一种驱动电子电路的方法，该电子电路用于驱动被驱动元件，电子电路包括具有控制端子、第一端子、和第二端子的晶体管，第一端子与所述第二端子之间的导通状态根据控制端子的电位而改变；第一电容元件，包括第一电极和第二电极，第一电极和控制端子电连接；和第二电容元件，包括第三电极和第四电极；向被驱动元件提供具有与驱动晶体管的导通状态对应的电压电平的驱动电压、具有与驱动晶体管的导通状态对应的电流电平的驱动电流之一，该方法包括向第一电容元件提供第一电压；向第二电容元件提供第二电压；和通过电连接第二电极和第三电极来设定控制端子的电位。
文档编号G09G3/32GK101093642SQ20071011213
公开日2007年12月26日 申请日期2007年6月19日 优先权日2006年6月19日
发明者宫泽贵士 申请人:精工爱普生株式会社