专利名称:发光装置及其驱动方法、以及电子设备的制作方法
技术领域:
本发明涉及包含有机EL(electro luminescent)元件等的发光装置及其驱动方 法、以及电子设备。
背景技术:
作为薄型、轻量的发光源,有OLED (organic light emitting diode)、即有机EL元 件。有机EL元件具有由像素电极和对置电极夹着含有有机材料的至少一层有机薄膜的结 构。其中,像素电极例如作为阳极发挥功能、对置电极作为阴极发挥功能。若在两者之间流 过电流,则在所述有机薄膜中发生电子及空穴间的复合,因此该有机薄膜乃至有机EL元件 发光。 作为该有机EL元件或具备该有机EL元件的图像显示装置,公知有例如在专利文 献1 3中公开的装置。 专利文献1 :日本特开2007-310311号公报
专利文献2 :日本特开2008-191296号公报
专利文献3 :日本特开2008-256916号公报 上述那样的有机EL元件被具有适当结构的驱动电路驱动。作为驱动电路,例如有 根据驱动晶体管的栅极电位,向有机EL元件供给在该晶体管的源极/漏极间流动的电流的 电路。该情况下,通过调整该栅极电位,能够实现有机EL元件的发光亮度的调整等。
可是,在这样的驱动电路中存在各种应该解决的课题。例如,一个课题是存在着所 述驱动晶体管的迁移率、或者阈值电压等各种特性的偏差。上述的图像显示装置通常具备 多个有机EL元件、以及包含分别附属于各有机EL元件的所述驱动晶体管的驱动电路,但由 于制造工艺上各种参数的偏差等,若这些多个驱动晶体管的各自的特性发生偏差,则各有 机EL元件的发光亮度等的调整等也会产生偏差,结果阻碍了显示图像的品质提高。
上述的专利文献1 3公开了应对这样的问题的技术。即,专利文献1着眼于"阈 值电压"、"迁移率"(专利文献1的段落
),专利文献2主要关注"最佳的迁移率修正 时间较短的情况",目的在于提供下述技术通过延长该时间,使输入信号电压的写入脉冲 的脉冲宽度发生偏差所引起的"修正时间的偏差相对减小,来抑制亮度偏差"(上述""中的 内容参见专利文献2的段落
、
)。 另外,专利文献3的目的在于,提供一种使"依赖于影像信号(驱动信号、亮度信 号)Vsig"的迁移率修正处理最佳化的技术(专利文献3的段落
)。
根据上述各文献,对于上述的迁移率的偏差,能够起到一定的效果。但是,即使进 行了上述那样的迁移率补偿(上述各文献中的"修正"),还存在着其他问题。例如,存在着 所谓迁移率补偿对灰度的依赖性的问题。即,即使按照一定的期间、一定的顺序进行了迁移 率补偿,虽然在通过该迁移率补偿动作使有机EL元件以某个特定的灰度发光的情况下,能 有效抑制发光亮度的偏差,但在以其他灰度发光的情况下,存在着也不能如上述那样抑制 偏差的情况。
而且,由于考虑到迁移率补偿动作对向有机EL元件供给的电流量带来制约,所以 担心难以实现所希望的发光亮度,尤其难以实现更高的发光亮度。 更具体而言,上述的各文献公开了下述的技术。S卩,专利文献1公开了在进行阈值 电压的修正的基础上(参照专利文献1的权利要求1),通过向驱动晶体管的栅极以"适当" 的时间施加"对驱动用晶体管的迁移率进行修正的信号电位",来应对迁移率的偏差的技术 (参照专利文献1的权利要求2)。另外,专利文献2公开了通过"阶段性地提高输入信号电 压的电压值",在上述"阶段"的初期对驱动晶体管进行所谓的"预充电",由此降低该驱动晶 体管的栅极/漏极间电压,增长"最佳的迁移率修正时间"的技术(专利文献2的权利要求 1、段落
)。 由此,确实能够解决上述专利文献1及2所关注的课题,但并不能有效地应对上述 的迁移率补偿对灰度的依赖性以及发光亮度的制约等问题。 并且,专利文献3公开了,通过向驱动晶体管的栅极施加"依赖于影像信号并且比 影像信号低的值的修正电压",来减少"影像信号Vsig的高低对迁移率修正处理带来的影 响"的技术(专利文献3的权利要求1、段落
)。 在该专利文献3中,利用了"依赖于影像信号的修正电压"的方面(例如参照专利 文献3的段落
以下),与上述的迁移率补偿对灰度的依赖性这一问题存在若干的相 关性。但是,在该专利文献3中以下述内容为前提该"修正电压"的施加利用所谓影像信 号的写入期间内的时间来进行,而且,此时对电源电位以及有机EL元件间的导通状态进行 掌控的发光控制晶体管(在专利文献3中为"TELC")处于导通状态(例如参照专利文献 3的图3、图6(C)、段落
以下等。也可以参照权利要求l中的"…从电流供给部向 驱动晶体管的一个源极/漏极区域施加电压的…迁移率修正处理"这一记载)。这样的技 术主要关注于如何处理迁移率补偿时应达成的驱动晶体管的栅极/源极间电压的值,换言 之,如何提高"迁移率修正处理"的实效性。因此,在该专利文献3的技术中,也未必能很好 地解决上述的迁移率补偿"之后"的各个问题。
发明内容
本发明的课题在于,提供一种能够解决上述课题中的至少一部分的发光装置及其 驱动方法、以及电子设备。 而且,本发明的课题还在于,提供一种能够解决与该方式的发光装置、其驱动方 法、或电子设备相关联的课题的发光装置、其驱动方法、或电子设备。 为了解决上述课题,本发明涉及的发光装置包括发光元件,其以与驱动电流的大 小对应的光量进行发光;驱动晶体管,其栅极电连接于第1节点,将在漏极/源极间流动的 电流作为所述驱动电流输出;和控制机构,为了使所述驱动晶体管的栅极与源极间的电压 成为与该驱动晶体管的迁移率对应的补偿后电压,其向所述第1节点供给第1数据电位,并 且向该驱动晶体管供给电流,然后向所述第1节点供给根据所述第1数据电位而确定的第 2数据电位。 根据本发明,通过向第1节点、即驱动晶体管的栅极供给第1数据电位,以及向该 驱动晶体管供给电流,能够进行所谓的迁移率补偿。假设有两个迁移率不同的驱动晶体管, 则各自的栅极/漏极间电压和对应其而不同的补偿后电压一致,结果,可抑制这2个驱动晶体管中流过的漏极/源极间电流的偏差。不过,能够得到这样的效果, 一般仅限于发光元件 以某一特定的发光灰度(或者更具体而言,以某一范围内的发光灰度)进行发光的情况, 即,驱动晶体管的栅极被供给规定的电位的情况。相反,在除此之外的发光灰度或电位下, 不能够有效地带来基于上述迁移率补偿的效果。 以此为前提,本发明中在进行了所述迁移率补偿之后,向第1节点供给第2数据电 位。由此,虽然所述栅极/源极间电压的值变动,但由于此时的第2数据电位"根据第l数 据电位而确定",所以能够针对上述的不能带来基于迁移率补偿的效果的发光灰度或电位 进行适当的处理。即,若认为不能带来这样的迁移率补偿效果的"电位"是所述第l数据电 位,则由于第2数据电位例如能够根据"与该"电位"对应的不能带来所述迁移率补偿效果 的程度"而确定,所以,由此能够抑制所述漏极/源极间电流的偏差。 如上所诉,根据本发明,无论发光元件以什么样的发光灰度发光时,都能够抑制以 迁移率偏差为原因的发光亮度偏差。而且,根据本发明,由于通过施加所述第2数据电位, 能够增加漏极/源极间电流,所以可以更容易地实现更高的发光亮度或者更明亮的图像显 示。 其中,本发明所说的"发光元件"的具体构造或材料基本上可自由确定,例如可以 采用在电极间插入了由有机EL材料或无机EL材料构成的发光层的元件作为本发明的发光 元件。并且,可以在本发明中利用LED(Light Emitting Diode)元件、通过等离子的放电而 发光的元件等各种各样的发光元件。 在本发明的发光装置中,还具备发光控制开关元件,其一端与所述驱动晶体管的 漏极电连接,另一端与电源电位的供给线电连接,进行两者间的导通及非导通状态的切换, 在所述第1节点被供给所述第2数据时,所述控制机构使所述发光控制开关元件成为截止 状态。 根据该方式,在没有对驱动晶体管进行电流供给的状态下(上述"截止状态"具有 这样的意思),向第1节点供给第2数据电位。由此,在本方式中,能够恰当地应对因进行迁 移率补偿而产生的不良情况(上述的发光亮度偏差的抑制及更高的发光亮度的实现这两 个效果可以证明其)。该点在与上述专利文献3的关系上有显著的不同。本方式并非一定 在迁移率补偿动作的框架内,仅以提高其实效性为目的。 另外,当考虑本方式的观点时,在上述的本发明的规定中有"然后,供给……第2 数据电位的机构"的地方,也可以规定为"然后,「不向所述驱动晶体管供给电流」,……供 给第2数据电位的控制机构"。 在本发明的发光装置中,还具备电容元件,其两个电极分别与所述驱动晶体管的 栅极及源极电连接,保持所述补偿后电压;第1开关元件,其进行所述第1节点与所述第1 及第2数据电位的供给线之间的导通及非导通状态的切换;第2开关元件,其进行所述第1 节点与规定的固定电位的供给线之间的导通及非导通状态的切换;和第3开关元件,其进 行所述驱动晶体管的源极与规定的固定电位的供给线之间的导通及非导通状态的切换。
根据该方式,可以提供一种恰当的驱动电路结构,其由于第3开关元件的存在,能 够很好地实现第1节点的电位的初始化等,用于很好地驱动本发明涉及的发光装置。另外, 在后面的实施方式中,对将该方式更具体化的方式的细节进行说明。 在本发明的发光装置中,所述发光元件存在多个,所述驱动晶体管对应于这些多个发光元件的每一个而存在多个,所述第2数据电位除了根据所述第1数据电位之外,还根
据所述驱动晶体管各自的迁移率的偏差程度而确定。 根据该方式,能够更有效地起到上述本发明的效果。 如上所述,即使进行了迁移率补偿,其效果有时也只能在某一特定的发光灰度或 电位下显现出,这在驱动晶体管的迁移率的偏差中有主要的原因(对于这一点,参照后面 实施方式中的图4或图7的说明等)。因此,第2数据电位如果在第1数据电位的大小的基 础上,还考虑到该情况而确定,则为了带来本方式的效果,需要更优选的方式。其中,为了进 一步促进本方式的效果,例如优选将所述第2数据电位确定为"使所述第1数据电位被供给 到所述第l节点时以所述驱动晶体管的迁移率的偏差为原因的漏极/源极间电流的偏差收 敛"。 在本发明的发光装置中,还具备数据表,该数据表中预先存储有与所述第1数据 的差异对应的所述第2数据电位。 根据该方式,由于具备存储有与第1数据电位的差异对应的第2数据电位的数据 表,所以,例如与根据每次的第1数据电位直接算出第2数据电位等方式相比,能够实现处 理时间的简化和縮短、或者相应的成本降低等。 为了解决上述课题,本发明的电子设备具备上述的各种发光装置。 由于本发明的电子设备具备上述的各种发光装置,所以无论在怎样的发光灰度下
发光,都能抑制发光灰度偏差,而且,可以实现更高的发光灰度。 另一方面,为了解决上述课题,在本发明的发光装置的驱动方法中,该发光装置具 备以与驱动电流的大小对应的光量进行发光的发光元件,该驱动方法的特征在于,包括第 l步骤,为了使输出所述驱动电流的驱动晶体管的栅极和源极间的电压成为与该驱动晶体 管的迁移率对应的补偿后电压,向连接在其栅极上的第l节点供给第l数据电位,并且向该 驱动晶体管供给电流;和第2步骤,在该第1步骤之后,向所述第1节点供给根据所述第1 数据电位而确定的第2数据电位。 根据本发明,能够起到与上述本发明的发光装置中起到的作用效果本质相同的作 用效果。 在本发明的发光装置的驱动方法中,所述发光装置还具备发光控制开关元件,其 一端与所述驱动晶体管的漏极电连接,另一端与电源电位的供给线电连接,进行两者间的 导通及非导通状态的切换,所述第2步骤包括使所述发光控制开关元件成为截止状态的步 骤。 根据该方式,能够起到与上述本发明的发光装置的各方式中,由包含"发光控制开 关元件"的方式起到的作用效果本质相同的作用效果。 在本发明的发光装置的驱动方法中,所述发光元件存在多个,所述驱动晶体管对 应于这些多个发光元件的每一个而存在多个,所述第2数据电位除了根据所述第l数据电 位之外,还根据所述驱动晶体管各自的迁移率的偏差程度而确定。 根据该方式,能够起到与上述本发明的发光装置的各方式中,第2数据电位除了 根据第1数据电位之外,还根据迁移率偏差的程度而确定的方式起到的作用效果本质相同 的作用效果。
图1是表示本发明的实施方式所涉及的有机EL装置的框图。
图2是表示构成有机EL装置的单位电路的详细结构的电路图。
图3是用于对图2的单位电路的动作进行说明的时间图。
图4是用于说明偏置电压Voffset的确定方法的说明图。 图5是表示驱动晶体管的漏极/源极间电流相对于执行迁移率补偿动作的时间 的变化样子的曲线图(迁移率不同的驱动晶体管Tdr[A] Tdr[C](中的该迁移率)为参 数)。 图6是表示发光亮度偏差的程度相对于数据电位的变化样子的曲线图。 图7是表示驱动晶体管的漏极/源极间电流相对于栅极/源极间电压的变化样子
的曲线图(迁移率不同的驱动晶体管Tdr[A] Tdr[C](中的该迁移率)为参数)。 图8是表示与各个数据电位对应的优选的偏置电压的设定例的曲线图。 图9是表示执行了迁移率补偿及偏置电压施加之后的发光亮度偏差相对于漏极/
源极间电流的变化样子的曲线图(表示存在偏置电压写入动作的情况和不存在偏置电压
写入动作的情况这2个例子)。 图10是表示执行了迁移率补偿及偏置电压施加之后的漏极/源极间电流相对于 数据电位的变化样子的曲线图(表示存在偏置电压写入动作的情况和不存在偏置电压写 入动作的情况这2个例子)。 图11是表示应用了本发明的有机EL装置的电子设备的立体图。 图12是表示应用了本发明的有机EL装置的另一电子设备的立体图。 图13是表示应用了本发明的有机EL装置的又一电子设备的立体图。 符号说明100-有机EL装置;7-元件基板;8-有机EL元件;3-扫描线;6-数据
线;113-电源线;103-扫描线驱动电路;106-数据线驱动电路;CU-控制电路;DT-数据表;
P-单位电路;Tdr-驱动晶体管;Tel-发光控制晶体管;Trl-第1晶体管;Tr2-第2晶体 管;Cl-电容元件;GINIl-第1补偿控制信号;GINI2-第2补偿控制信号;GWRT-扫描信号; GEL-发光控制信号;Vel-高电源电位;VCT-低电源电位;VST-初始化电位;Vdata-数据电 位;Voffset-偏置电压;T-最佳补偿时间。
具体实施例方式〈有机EL装置的构成〉 下面,参照图1和图2,对本发明所涉及的实施方式进行说明。其中,除了这里所说 的图1和图2,在以下参照的各附图中,也存在各部的尺寸比例与实际的适当不同的情况。
如图1所示,有机EL装置100具备元件基板7、和在该元件基板7上形成的各种要 素。各种要素是指有机EL元件8、扫描线3及数据线6、电源线113、扫描线驱动电路103、 数据线驱动电路106以及控制电路CU。 如图1所示,有机EL元件(发光元件)8在元件基板7上配有多个。这些多个有 机EL元件8被排列成N行XM列的矩阵状(M、 N是自然数)。各个有机EL元件8分别由 作为阳极的像素电极、发光功能层以及作为阴极的对置电极构成。 图像显示区域7a是在元件基板7上排列有这些多个有机EL元件8的区域。在图
8像显示区域7a中,根据各有机EL元件8的独立的发光及非发光,能够显示所希望的图像。下面将元件基板7的面之中除了该图像显示区域7a之外的区域,称作"周边区域"。
扫描线3及数据线6分别被排列成与以矩阵状排列的有机EL元件8的各行及各列对应。更详细而言,如图l所示,扫描线3沿着图中左右方向延伸,并且与形成在周边区域上的扫描线驱动电路103连接。另一方面,数据线6沿着图中上下方向延伸,并且与形成在周边区域上的数据线驱动电路106连接。其中,电源线113被排列成与数据线6并行。该电源线113被供给高电源电位Vel。 上述的扫描线驱动电路103是用于按顺序选择扫描线3的每一个的电路。而数据线驱动电路106是用于朝向与扫描线驱动电路103所选择的扫描线3对应的各有机EL元件8,通过各数据线6供给数据信号的电路。 控制电路CU控制这些扫描线驱动电路103及数据线驱动电路106,决定扫描线3的选择顺序、或者数据信号的供给时刻等。另外,如图i所示,在该控制电路cu中内置有数据表DT。该数据表DT与后述的偏置电压Voffset相关,这一点将在后面描述。
在各扫描线3及各数据线6的各交点附近,设置有包含所述有机EL元件8的单位电路(像素电路)P。 如图2所示,单位电路P除了包含有机EL元件8之外,还包括驱动晶体管Tdr、发光控制晶体管Tel、第1 第3晶体管Trl Tr3以及电容元件Cl。 其中,图1中为了方便而图示为一根布线的扫描线3如图2所示,实际上包括4根布线。从扫描线驱动电路103向各布线供给规定的信号。更详细而言,这些各布线分别被供给扫描信号GWRT[i]、第l补偿控制信号GINIl[i]、第2补偿控制信号GINI2[i]及发光控制信号GEL[i]。对于这些各个信号的具体含义以及与其对应的单位电路P的动作,将在后面描述。其中,这里所使用的符号"i"是指上述矩阵状排列中的行编号(参照图l。由于一根扫描线3由4根布线构成,所以所有扫描线3中包含的布线根数最终为4N根)。
驱动晶体管Tdr为n沟道型,位于从电源线113到有机EL元件8的像素电极的路径上。该驱动晶体管Tdr的漏极(D)与发光控制晶体管Tel的源极连接。
该驱动晶体管Tdr是源极(S)和漏极(D)的导通状态(源极_漏极间的电阻值)根据栅极电位Vg变化,由此产生与该栅极电位Vg对应的驱动电流Iel的机构。其中,栅极电位Vg与通过数据线6被供给的数据信号Data的大小对应。 这样,有机EL元件8根据驱动晶体管Tdr的导通状态、或者数据信号Data被驱动。
发光控制晶体管Tel为p沟道型,位于驱动晶体管Tdr和电源线113之间。该发光控制晶体管Tel的栅极被供给上述发光控制信号GEL[i]。若该发光控制信号GEL[i]迁移到低电平,则发光控制晶体管Tel变化为导通状态,能够对有机EL元件8供给驱动电流Iel。由此,有机EL元件8以与驱动电流Iel对应的灰度(亮度)发光。与此相对,在发光控制信号GEL[i]为高电平的情况下,由于发光控制晶体管Tel维持截止状态,所以驱动电流Iel的路径被切断,有机EL元件8熄灭。 其中,有机EL元件8的像素电极通过该发光控制晶体管Tel以及所述驱动晶体管Tdr,与供给所述高电源电位Vel的电源线113连接,其对置电极与供给低电源电位VCT的电位线(未图示)连接。 电容元件C1是在两个电极间插入了电介质的元件。其电容值为Chl。该电容元件
9CI的一个电极(图中上方的电极)与驱动晶体管Tdr的栅极连接。而且,电容元件C1的另一个电极(图中下方的电极)与驱动晶体管Tdr的源极(S)连接,并且,还与后述的第3晶体管Tr3的源极或漏极连接。 第1晶体管Trl是介于节点Zl与数据线6之间,控制两者的电连接的开关元件。第1晶体管Trl的栅极被供给所述扫描信号GWRT[i]。 第2晶体管Tr2是设置在节点Zl与供给初始化电位VST的电位线之间,控制两者的电连接的开关元件。第2晶体管Tr2的栅极被供给所述第1补偿控制信号GINI1 [i]。
第3晶体管Tr3是设置在所述低电源电位VST的电位线与驱动晶体管Tdr的源极之间,控制两者的电连接的开关元件。第3晶体管Tr3的栅极被供给所述第2补偿控制信号GINI2[i]。 接着,在已经参照的图1及图2的基础上,参照图3对具有以上构成的有机EL装置100的动作及作用进行说明。 (i)初始化首先,通过第1补偿控制信号GINI1 [i]和第2补偿控制信号GINI2 [i]变为高电平,使得第2晶体管Tr2和第3晶体管Tr3成为导通状态。由此,驱动晶体管Tdr的栅极电位Vg和源极电位Vs分别如图3所示那样下落,成为初始化电位VST和VINI。
其中,单位电路P反复进行从上面叙述的[i]初始化到后述的(vi)驱动为止的各动作。(i)的初始化动作在最后的(vi)的驱动动作(发光动作)结束之后,即发光控制信号GEL[i]从低电平迁移到高电平之后进行。图3的最左方所示的在所述源极电位Vs的下落之前栅极电位Vg及源极电位Vs双方的下落,与这样的发光控制信号GEL[i]的迁移对应。 (ii) Vth补偿接着,第2补偿控制信号GINI2 [i]迁移到低电平,紧接着,发光控制信号GEL[i]迁移到低电平。由此,第3晶体管Tr3成为截止状态,紧接着,发光控制晶体管Tel成为导通状态。由此,源极电位Vs从初始化电位VST的供给开始被释放。结果,驱动晶体管Tdr及高电源电位Vel间成为导通状态,相应地驱动晶体管Tdr的源极电位Vs如图3所示那样开始上升,其栅极/源极间电压逐渐接近阈值电压Vth。其中,在这一系列过程中,驱动晶体管Tdr的栅极以及源极间连接的电容元件C1保持阈值电压Vth(在以下各动作中,电容元件CI也保持与其时常对应的适宜电压)。 如上所述,在该(ii)的动作中,进行各驱动晶体管Tdr的阈值电压Vth的补偿。
(iii)数据写入接着,发光控制信号GEL[i]及第l补偿控制信号GINIl[i]分别迁移到高电平及低电平,发光控制晶体管Tel及第2晶体管Tr2成为截止状态,而扫描信号GWRT[i]成为高电平,由此第1晶体管Trl成为导通状态。此时,若通过数据线6被供给具有适当的数据电位Vdata的数据信号,则对应于此,节点Zl的电位、即栅极电位Vg变动与该数据电位Vdata的增加量对应的电压。因此,驱动晶体管Tdr的栅极/源极间电压如图3所示那样成为Vth+Vdata。这里<formula>formula see original document page 10</formula>该式中,CH2是有机EL元件8所具有的寄生电容的电容值。 (iv)迁移率补偿接着,在维持了扫描信号GWRT[i]的高电平的状态下,发光控制信号GEL[i]迁移到低电平。由此,通过发光控制晶体管Tel再次变为导通状态,驱动晶体管Tdr的源极电位Vs开始上升。在图3中表示了源极电位Vs上升后的栅极/源极间电压为Vth+Vdata,这意味着该源极电位Vs的上升量可以表现为"Vdata-Va"。结果,驱动晶体管Tdr的栅极/源极间电压反而变小(若用a表示下降量,则a = Vdata-Va)。
这样的源极电位Vs的上升或者栅极/源极间电压下降的程度, 一般根据各单位电路P中包含的驱动晶体管Tdr分别具有不同的迁移率特性而不同。S卩,若定性分析,则在具有更大的迁移率P的驱动晶体管Tdr中,源极电位Vs的上升量变大,在具有更小的迁移率P的驱动晶体管Tdr中,源极电位Vs的上升量变小。 如上所述,在该(iv)的动作中,进行各驱动晶体管Tdr的迁移率补偿。
(v)偏置电压写入接着,在维持了扫描信号GWRT[i]的高电平的状态下,发光控制信号GEL[i]迁移到高电平。由此,发光控制晶体管Tel再次成为截止状态。此时,通过数据线6被供给具有对所述数据电位Vdata施加了与该数据电位Vdata的大小对应的偏置电压Voffset的电位(即,Vdata+Voffset(参照图3))的数据信号。节点Zl的电位、即栅极电位Vg与之对应,根据该偏置电压Voffset的增加量而变动。此时,栅极电位Vg及源极电位Vs双方都上升,但在图3中表示了通过该变动,驱动晶体管Tdr的栅极/源极间电压最终为Vth+Va+Vb。 Vb的值根据电容元件CI及有机EL元件8所具有的寄生电容(参照图3的虚线)的影响而定,具体而言,Vb = Voffset X (Ch2/(Chl+Ch2))。这里,Ch2是上述寄生电容的电容值。 其中,对于此处所述的偏置电压Voffset的确定方法或者其含义以及作用、效果等,将在后面另行说明。 (vi)驱动扫描信号GWRT[i]迁移到低电平,第1晶体管Trl成为截止状态,而发光控制信号GEL[i]三度成为低电平,从而发光控制晶体管Tel成为导通状态。由此,从驱动晶体管Tdr向有机EL元件8供给与栅极电位Vg对应的大小的驱动电流Iel,该有机EL元件8发光。 接着,在已经参照的图1 图3的基础上,参照图4以后的各附图来说明所述偏置电压Voffset的详细情况。 所述偏置电压Voffset优选如下述那样确定。 首先,如图4的左方及图5所示,在规定的时间T(图中为"迁移率补偿时间")进行上述(iv)的迁移率补偿动作(还参照图3)。该迁移率补偿时间的长度根据包括与装置整体有关的情况的各种情况而确定,但一般而言,如图5所示,根据执行迁移率补偿的时间与驱动晶体管Tdr的漏极/源极间电流Ids之间的关系、以及该关系与各单位电路P中包含的各驱动晶体管Tdr所具有的迁移率的偏差之间的关系来确定。在图5中,当迁移率特性按照从驱动晶体管Tdr[A]到Tdr[C]的顺序变差时,与这些各驱动晶体管Tdr [A]到Tdr[C]相关的所有曲线表现出的样子是在偶尔交叉的0. 5 〔 s〕附近,确定最佳的迁移率补偿时间T(以下称作"最佳补偿时间T")。另外,图5中的驱动晶体管Tdr[A]的迁移率(实线)分别是迁移率的偏差为±20%的情况。S卩,以1.0为基准,将迁移率高20%的特性表示为1. 2,将低20%的特性表示为0. 8。 若在这样的最佳补偿时间T执行迁移率补偿,则确实能抑制因各驱动晶体管Tdr的迁移率偏差引发的发光亮度偏差。但是,其所适用的仅限于某一特定的发光灰度。图6表示了该情况。即,在图6中表示了若进行最佳补偿时间T的迁移率补偿,则当数据电位Vdata = 1 [V]时(S卩,当有机EL元件8以该有机EL元件8中流过与该数据电位1 [V]对应的驱动电流Iel时的发光灰度进行发光时),能极为有效地抑制偏差,但在数据电位Vdata取上述之外的值时,抑制偏差的程度变差。其中,图6的纵轴的"偏差"根据发光亮度的最小值、最大值之比而定。 在图4的左方,也变现了这样的情况。即,在该图中表示了当是最佳补偿时间T、即数据电位为Vdata[A]时,有效地抑制了漏极/源极间电流Ids的偏差,而数据电位为Vdata[B]时的最佳迁移率补偿时间与数据电位Vdata[A]时相比,由于向图中左方错移,所以在最佳补偿时间T中并没有怎么带来抑制所述偏差的效果。如图可知,得到这样的结果的只要原因还是驱动晶体管Tdr的迁移率发生偏差。其中,该图中的"Tdr[A] "、"Tdr[B]"、"Tdr[C]"与图5同样,表示了与不同的驱动晶体管Tdr对应的迁移率的大小。
由此可知,只有在有机EL元件8以某一特定的灰度发光时,才能带来迁移率补偿的效果。 因此,所述偏置电压Voffset如图4的右方所示那样被确定。 该图4的右方表示了当对于上述数据电位为Vdata[B]时的各驱动晶体管Tdr,改变该各驱动晶体管Tdr的栅极/源极间电压时,其漏极/源极间电流如何变化。如该图所示,具有更大迁移率的驱动晶体管Tdr[A]随着栅极/源极间电压的上升,相对更快速地使漏极/源极间电流Ids增大。相对于此,在具有更小迁移率的驱动晶体管Tdr[C]中,漏极/源极间电流Ids的增大程度相对缓慢。因此,具有这样的迁移率差异的各驱动晶体管Tdr在图4的右方所示的空间内描绘的曲线,在栅极/源极间电压取某一值的情况下, 一定程度上靠近,或者按照收敛到一定的区域XR的范围内的方式相互接近。另外,图7中与图4的右方是同一个意思,但表示了比图4更正确、更详细的图(该图7与图4右方对应图4左方同样,对应于图5)。 偏置电压Voffset考虑图4或图7所示那样的区域XR的存在而定。 S卩,在该图的情况下,优选的原偏置电压Voffset'(是指确定偏置电压Voffset
时作为基准的电压)可以在下述的范围内确定,该范围是指根据与驱动晶体管Tdr[A]及
Tdr[B]相关的曲线相交的交点而确定的栅极/源极间电压a 、与根据驱动晶体管Tdr[B]
及Tdr[C]相关的曲线相交的交点而确定的该电压13之间的范围。若如此确定原偏置电压
Vof f set',则即使数据电位为Vdata [B],也能良好地带来迁移率补偿的效果。 由于为了并与说明,在图4及图7中特别假定了各驱动晶体管Tdr[A] Tdr[C]
所描绘的曲线间的关系极为简单的情况,所以在上述内容中对基于各曲线"交点"的区域XR
的设定、原偏置电压Voffset'的设定说明了比较简单的例子,但本发明并非限定于该方式。 实际上,相关的驱动晶体管Tdr的数量可能极多,而且,这些多个驱动晶体管Tdr
的迁移率特性、或者其偏差的形态也时常不同。并且,由于容易假定相关的数据电位Vdata
的数量也为两种以上的情况,所以还需要考虑这些多个数据电位存在的影响。 因此,当进行图4的右方或图7所示的区域XR的设定时,可以使用下述各种设定
方法等采用未利用上述"交点"的制图/几何学方法来设定该区域XR,或者直接以适当的
数值来确定想要抑制的漏极/源极间电流的偏差(或发光亮度的偏差)的抑制程度,将该
数值作为唯一基准来设定该区域XR。无论什么设定方法基本上都落在本发明的范围内。 其中,本发明所说的"第2数据电位还根据……驱动晶体管各自的迁移率的偏差
程度来确定"这一表述,除了利用了上述的区域XR的设定方法之外,还包括通过其他的各种
设定方法来设定原偏置电压Voffset'的方式。
上述(v)的偏置电压写入动作中利用的偏置电压Voffset,根据以上所述那样确定的原偏置电压Voffset'而定。实际上,如上述已说明那样,考虑了电容元件CI及有机EL元件8的寄生电容的存在。 而且,更重要的是考虑了数据电位Vdata的不同。如先前的图4左方所示,若数据电位采取了与Vdata[A]及Vdata[B]都不同的Vdata[C]等,则最佳补偿时间T中的各驱动晶体管Tdr的偏差程度不同,同时,图4右方的形状(对此未图示)也不同。由此,该情况下,由于原偏置电压Vof f set'自身的值不同,所以偏置电压Vof f set也与之对应而定。即,在上述(v)的偏置电压写入动作中如上面描述那样,偏置电压Voffset与上述(iii)的数据写入期间中的数据电位Vdata的大小对应。 最终确定的偏置电压Vof f set是在考虑了上述那样的各种原因的前提下确定的。
图8表示如上述那样确定的偏置电压Voffset的一个例子。由该图可知,在将数据电位Vdata为1 [V]的情况作为一种基准(此时,Voffset = 0。参照图6),例如数据电位Vdata二3[V]时,偏置电压Voffset被设定为0. 7 [V]左右,当Vdata = 6 [V]时,偏置电压Voffset被设定为1. 15 [V]左右等。 根据该图可以导出,一般当(iii)的数据写入动作中的数据电位Vdata为规定值以上时,(v)的偏置电压写入动作时的数据信号的电位优选被设为大于该数据电位Vdata的值(即,Vdata+Voffset > Vdata),或者在小于规定值时,该数据信号的电位优选被设为小于该数据电位Vdata的值(即,Vdata+Voffset < Vdata)。这里所说的"规定值"在图8的情况下当然意味着l[V],但本发明当然不限定于此。 一般而言,该"规定值"与上述的最佳补偿时间T具有关联性(或者可以说若假设以预先确定了在上述(iv)的迁移率补偿动作中确保(或者当前执行)的迁移率补偿时间的长度的情况为前提,则根据该长度,可确定能够最大限度地带来迁移率补偿的效果的发光灰度,所述"规定值"与该发光灰度具有关联性)。 在上述的数据表DT(参照图1)中,这样最终确定( 一般为多种)的Voffset根据
所述数据电位Vdata的差异而被存储。控制电路CU在执行上述(v)的偏置电压写入动作
时,参照在其之前执行的(iii)数据写入动作中应用的数据电位Vdata的值,从该数据表DT
弓I用与之对应的偏置电压Voffset,执行偏置电压写入动作。 根据以上所述的有机EL装置100或单位电路P,能够起到以下的效果。 (1)根据本实施方式的单位电路P,由于在迁移率补偿动作之后,根据数据电位
Vdata的差异而确定的偏置电压Voffset被施加为驱动晶体管Tdr的栅极/源极间电压,所
以不管有机EL元件8的发光灰度如何,都能够抑制以迁移率偏差为原因的发光亮度偏差的
程度。图9表示了能够将偏差抑制到什么程度,根据该图可知,在有偏置电压写入动作时,
与没有偏置电压写入动作的情况相比,能够显著抑制偏差的程度。 (2)根据本实施方式的单位电路P,能够实现更高的发光亮度。当执行迁移率补偿时,例如如图5中所启示那样,导致各驱动晶体管Tdr[A]到Tdr[C]的漏极/源极间电流Ids减少(在图5中,本来应该流过1.0X10-4 〔A〕程度的电流,但因最佳补偿时间T的迁移率补偿动作,只流过1.0X10-5 〔A〕程度的电流)。因此,存在难以实现更高的发光亮度,或者难以显示更明亮的图像的可能性。然而,在本实施方式中,由于在执行了这样的迁移率补偿动作之后,施加了偏置电
13压Voffset,所以能够恢复一定程度的电流量。即,当关注图4右方及图7的纵轴可知,通 过偏置电压Voffset的施加,在有机EL元件8中流过的电流量增加(即发光亮度增加)。 图10表示在以图9为前提的情况下,可得到何种程度的电流增大效应(即发光灰度增大效 应),根据该图可知,在有偏置电压写入动作的情况下,与没有偏置电压写入动作的情况相 比,能够显著增加漏极/源极间电流Ids。 (3)根据本实施方式的单位电路P,上述(v)的偏置电压写入动作在发光控制晶体 管Tel成为截止状态的基础上进行。S卩,(iv)的迁移率补偿动作和(v)的偏置电压写入动 作分别独立进行。换言之,本实施方式中的偏置电压Voffset的施加,并非一定以确保迁移 率补偿动作的实效性为目的而进行,而是以消除因迁移率补偿动作产生的不良情况为目的 进行的(上述(1) 、 (2)这两个效果可以证明)。尤其在该点与上述专利文献3的关系上来 看的情况下,本实施方式中的构成、作用以及效果都有显著的不同。
〈应用> 接着,对应用了上述实施方式涉及的有机EL装置100的电子设备进行说明。
图11是表示在图像显示装置中利用了上述实施方式涉及的有机EL装置100的便 携式个人计算机的构成的立体图。个人计算机2000具备作为显示装置的有机EL装置100 和主体部2010。主体部2010上设有电源开关2001及键盘2002。 图12中表示应用了上述实施方式涉及的有机EL装置的移动电话机。移动电话机 3000具备多个操作按钮3001及滚动按钮3002、以及作为显示装置的有机EL装置100。通 过操作滚动按钮3002,在有机EL装置100上显示的画面发生滚动。 图13表示利用了上述实施方式涉及的有机EL装置100的信息便携终端(PDA: personal Digital Assistant)。信息便携终端4000具备多个操作按钮4001及电源开关 4002、以及作为显示装置的有机EL装置100。当操作电源开关4002时,在有机EL装置100 上显示通讯录或日程表等各种信息。 作为应用了本发明涉及的有机EL装置的电子设备,除了图11 图13所示的设备 之外,还可以举出数字静像摄像机、电视机、数码相机、车辆导航装置、寻呼机、电子记事本、 电子书、台式计算机、文字处理器、工作站、电视电话、POS终端、视频播放器、具备触摸面板 的设备等。
1权利要求
一种发光装置,其特征在于,具备发光元件,其以与驱动电流的大小对应的光量进行发光;驱动晶体管,其栅极电连接于第1节点,将在漏极/源极间流动的电流作为所述驱动电流输出;和控制机构,为了使所述驱动晶体管的栅极和源极间的电压成为与该驱动晶体管的迁移率对应的补偿后电压,其向所述第1节点供给第1数据电位,并且向该驱动晶体管供给电流,然后向所述第1节点供给根据所述第1数据电位而确定的第2数据电位。
2. 如权利要求l所述的发光装置,其特征在于,还具备发光控制开关元件,其一端与所述驱动晶体管的漏极电连接,另一端与电源电 位的供给线电连接,进行两者间的导通及非导通状态的切换,在所述第1节点被供给所述第2数据时,所述控制机构使所述发光控制开关元件成为 截止状态。
3. 如权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于,还具备电容元件,其两个电极分别电连接于所述驱动晶体管的栅极及源极,保持所述补偿后 电压;第1开关元件,其进行所述第1节点与所述第1及第2数据电位的供给线之间的导通 及非导通状态的切换;第2开关元件,其进行所述第1节点与规定的固定电位的供给线之间的导通及非导通 状态的切换;禾口第3开关元件,其进行所述驱动晶体管的源极与规定的固定电位的供给线之间的导通 及非导通状态的切换。
4. 如权利要求1 3中任意一项所述的发光装置,其特征在于, 所述发光元件存在多个,所述驱动晶体管对应于这些多个发光元件的每一个而存在多个,所述第2数据电位除了根据所述第1数据电位之外,还根据所述驱动晶体管各自的迁 移率的偏差程度而确定。
5. 如权利要求1 4中任意一项所述的发光装置,其特征在于,还具备数据表,该数据表中预先存储有与所述第1数据的差异对应的所述第2数据电位。
6. —种电子设备,其特征在于,具备权利要求1 5中任意一项所述的发光装置。
7. —种发光装置的驱动方法,其特征在于,该发光装置具备以与驱动电流的大小对应 的光量进行发光的发光元件,包括第1步骤,为了使输出所述驱动电流的驱动晶体管的栅极/源极间的电压成为与该驱 动晶体管的迁移率对应的补偿后电压,向与该栅极连接的第l节点供给第l数据电位,并且 向该驱动晶体管供给电流;禾口第2步骤,在该第1步骤之后,向所述第1节点供给根据所述第1数据电位而确定的第 2数据电位。
8. 如权利要求7所述的发光装置的驱动方法,其特征在于,所述发光装置还具备发光控制开关元件,其一端与所述驱动晶体管的漏极电连接,另 一端与电源电位的供给线电连接,进行两者间的导通及非导通状态的切换, 所述第2步骤包括使所述发光控制开关元件成为截止状态的步骤。
9.如权利要求7或8所述的发光装置的驱动方法,其特征在于, 所述发光元件存在多个,所述驱动晶体管对应于这些多个发光元件的每一个而存在多个,所述第2数据电位除了根据所述第1数据电位之外,还根据所述驱动晶体管各自的迁 移率的偏差程度而确定。
全文摘要
本发明涉及发光装置及其驱动方法、以及电子设备,无论有机EL元件以怎样的发光灰度发光,发光亮度都不会产生偏差。有机EL装置具备有机EL元件,其以与驱动电流的大小对应的光量进行发光;和驱动晶体管,其栅极电连接于第1节点,并且该栅极及源极被电连接,将在漏极/源极间流动的电流作为所述驱动电流输出。而且,为了使所述驱动晶体管的栅极和源极间的电压成为与该驱动晶体管的迁移率对应的补偿后电压(Vth+Va),控制机构向所述第1节点供给第1数据电位(Vdata),并且向该驱动晶体管供给电流,然后,控制机构向所述第1节点供给根据所述第1数据电位而确定的第2数据电位(Vdata+Voffset)。
文档编号H01L27/32GK101789442SQ201010104238
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月25日 优先权日2009年1月26日
发明者太田人嗣, 矢田部聪, 石黑英人 申请人:精工爱普生株式会社