顯示裝置、發光裝置和電子設備的製作方法

2023-10-11 19:50:09 1

專利名稱：顯示裝置、發光裝置和電子設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及發光裝置和顯示裝置。此外，本發明涉及電子設備，其中安裝了發光裝置或顯示裝置。如本技術說明中所用的術語發光裝置指利用發自發光元件的光的裝置。發光元件的實例包括有機發光二極體(OLED)元件、無機材料發光二極體元件、場發射發光元件(FED元件)等。如本技術說明中使用的術語顯示裝置指其中多個像素以矩陣形狀排列，且圖象信息可視的傳遞，即顯示的裝置。
背景技術：
實施圖象和圖片的顯示的顯示裝置的重要性近幾年一直在增加。由於諸如高圖象質量、薄的尺寸和輕的重量的優點，使用液晶元件實施圖象顯示的液晶顯示裝置廣泛的用在各種類型的顯示裝置中，諸如可攜式電話和個人電腦。
另一方面，使用發光元件的發光裝置和顯示裝置的發展也在進行著。使用廣泛領域上許多種類型材料，諸如有機材料、無機材料、體材料、和分散的材料的元件作為發光元件而存在。
有機發光二極體(OLED)是目前看來對所有類型顯示裝置都有前途的典型發光元件。使用OLED元件作為發光元件的OLED顯示裝置比現存的液晶顯示裝置更薄更輕，此外，具有諸如適用於動態圖象顯示的高響應速度、寬的視角、和低電壓驅動的性能。應用的廣泛變化因而是可以預計的，從可攜式電話和可攜式信息終端(PDA)到電視、監視器等。OLED顯示裝置作為下一代顯示器正成為亮點。
特別的，有源矩陣(AM)OLED顯示裝置能夠實現高解析度(大量像素)、高清晰度(精細的間距(pitch))和大屏幕顯示，所有這些對於無源矩陣(PM)型顯示器都是困難的。此外，比起無源矩陣OLED，AM-OLED顯示裝置在較低的電功率消耗操作下具有高可靠性，它們用於實際應用有非常強的希望。
OLED元件由陽極、陰極和包含夾在陽極和陰極之間的層的有機化合物構成。通常發自OLED元件的光的亮度粗略的正比於OLED元件中流過電流的量。控制像素OLED元件光發射亮度的驅動器電晶體與OLED元件串聯(in series)插入到AM-OLED顯示裝置像素中。
電壓輸入法和電流輸入法作為AM-OLED顯示裝置中顯示圖象的驅動方法而存在。電壓輸入法是其中電壓值數據視頻信號作為輸入視頻信號輸入到像素中的方法。另一方面，電流輸入法是其中電流值視頻信號作為輸入視頻信號輸入到像素中的方法。
在電壓輸入法中視頻信號電壓通常直接施加到像素驅動器電晶體的柵電極上。如果當OLED元件在固定電流下發光時，每個像素的驅動器電晶體的電性能中有分散，不是均勻的，那麼分散將會產生在每個像素的OLED元件驅動器電流中。OLED元件驅動器電流中的分散變成發自OLED元件的光亮度的分散。由於在整個屏幕上可見沙暴態或地毯狀圖樣不均勻度，OLED元件所發的光亮度中的分散降低了所顯示圖象的質量。還發現條形不均勻度，其依賴於製造工藝。
特別的，當目前能夠使用的具有低發光效率的OLED元件作為發光裝置應用時，相對大的電流是必要的，以得到足夠高的亮度。結果是，很難使用具有低電流容量的非晶矽薄膜電晶體(TFT)作為驅動器電晶體。多晶性的矽(多晶矽)TFT因而用作驅動器電晶體。但是，多晶矽有一個問題在於由於諸如晶粒邊界中缺陷等原因容易產生TFT電性能中的分散。
電流輸入法可以作為一個有效的方式使用以防止OLED元件驅動器電流中的分散，其發生在這類電壓輸入法中。視頻信號數據電流值通常用電流輸入法存儲，且等於或幾倍於所存儲電流的值(正實數的倍數，包括小於1的倍數)的電流作為OLED元件驅動器電流提供。
電流輸入法AM-OLED顯示裝置的像素電流的一個典型已知實例示於

圖10A中(參考非專利文獻1)。參考編號516表示OLED元件。該像素電流使用電流反射鏡電路(current mirror circuit)。只要2個構造電流反射鏡的電晶體具有相同的電性能，視頻信號數據值就能準確的存儲。即使不同像素驅動器電晶體的電性能中有分散，只要同樣像素中兩個電晶體都每個具有相同的電性能，OLED元件所發的光亮度的分散就能被防止。
電流輸入法AM-OLED顯示裝置的像素電流的另一個典型已知實例示於圖10B中(參考非專利文獻2)。參考編號611表示OLED元件。當對應於視頻信號的電壓寫入到驅動器電晶體的柵電極中時，該像素電路在驅動器電晶體本身的柵電極和漏電極之間有短路電流。讓視頻信號數據電流在這種狀態下流動，則柵電極就是電絕緣的。這樣做，假定驅動器電晶體在飽和區操作，具有等於寫入時的數據電流的值的電流用驅動器電晶體提供給OLED元件。即使分散存在於每個像素驅動器電晶體的電性能中，OLED元件所發出光亮度的分散因而也可以被防止。Yumoto，A.，等，Proc.Asia Display/IDW』01，pp.1395-1398(2001)[非專利文獻2]Hunter，I.M.等，Proc.AM-LCD2000，pp.249-252(2000)如上所述，數據電流值應該能用圖10A和圖10B準確的存儲，但是如下所述有嚴重問題。
首先，圖10A中像素電路的問題是有一個前提，其中構造電流反射鏡的兩個電晶體512和513必須有相同的電性能。假定在設計中考慮了，有可能在襯底上製造相鄰的兩個電晶體，且分散可以減少到一定的程度。然而，由於諸如晶粒邊界中缺陷等原因，超出可容許極限的諸如閾值電壓和場效應遷移率的TFT電性能的分散通常保留在當今的多晶矽中。
具體地，例如，如果顯示64灰度級圖象，將亮度保持在1％數量級的範圍內變成必要的。但是，用圖10A的像素電路以1％的精度存儲數據電流值用當前通常使用的多晶矽很難實現。換言之，在整個屏幕上充分均勻、高質量顯示圖象而不出現不規則僅僅用圖10A的像素電路無法得到。
其次，OLED元件發光時寫入到像素的視頻信號數據電流與OLED元件驅動器電流有相同的值的事實對於圖10B的像素電路是個問題。製造AM-OLED顯示裝置時，兩個電流必須有相同的值的事實實際上是非常嚴格的限制。
具體地，在實際的AM-OLED顯示裝置中大量寄生電容和寄生電阻存在於信號線等中。結果是，採取步驟使視頻信號數據電流大於OLED元件驅動器電流經常變得必要。特別是，對於視頻信號數據電流變成模擬值用於灰度表示的情形，在暗部分的視頻信號數據電流中寫入變得特別困難。
發明簡述根據前面提到的問題點產生了本發明。首先，本發明的一個目的是提供AM-OLED顯示裝置，其中寫入到像素中的視頻信號數據電流與OLED元件發光時的OLED元件驅動器電流之間的比不固定在值「1」，不同於圖10B的像素電路。其次，本發明是在以下事實的基礎上提出的甚至在相同像素內相鄰放置的電晶體之間，電性能的分散保留到一定的程度是可能的，不同於圖10A的像素電路。因而，本發明的另一個目的是提供AM-OLED顯示裝置，其中OLED元件驅動器電流中的分散與使用象圖10A那樣電流反射鏡的像素電路相比被充分的阻止了。
注意，在使用OLED元件以外的元件的發光裝置和顯示裝置中使用電流驅動元件時，本發明的構成可以被有效的利用。
為了解決上面提到的目的，本發明的特徵在於布置在AM顯示裝置或發光裝置的每個像素中的驅動器元件由多個電晶體構造，當數據電流寫入到像素中時，這多個電晶體置於並聯狀態，當發光元件發光時，這多個電晶體置於串聯狀態。
注意，當在使用OLED元件之外的元件的發光裝置和顯示裝置中使用電流驅動元件時可以利用本發明的構成。
本發明的這種類型的顯示裝置或發光裝置像素結構的概要用圖1A和1B說明。圖1A示出布置在具有多個像素的像素部分中第j行和第i列中的像素11。像素11有信號線(Si)、功率源線(Vi)、第一掃描線(Gaj)、具有開關功能的第一開關12、具有開關功能的第二開關13、具有開關功能的第三開關14、驅動器元件15、電容器元件16、和發光元件17。注意，對於諸如那些其中布置電容器元件16的節點的寄生電容大的情形，形成電容器元件16不總是必要的。
OLED元件典型的作為發光元件應用，因而二極體參考符號還可以作為表示發光元件的參考符號用在本技術說明中。然而，二極體性能在發光元件中不是必須的，本發明不限於擁有二極體性能的發光元件。此外，本技術說明中發光元件可以是電流驅動的顯示元件，且由於所發出的光，元件具有顯示功能不是必須的。例如，諸如可以用電流值而不是電壓值控制的液晶的光擋板在本技術說明也包括在發光元件的類別中。
諸如電晶體的具有開關功能的一個半導體元件或多個半導體元件可用在第一開關12、第二開關13、和第三開關14中。諸如電晶體的多個半導體元件還可以類似的用在驅動器元件15中。第一開關12和第二開關13的開和關狀態由從第一掃描線(Gaj)給予的信號決定。第一開關12和第二開關13作為開關元件起作用就足夠了，因而對所用半導體元件的導電類型沒有設置特別的限制。
注意，第一開關12位於信號線(Si)和驅動器元件15之間，並在控制寫入到像素11的信號中起作用。另外，第二開關13位於功率源線(Vi)和驅動器元件15之間，並控制電流從功率源線向像素11的供給。
在圖1A的像素11中附加的布置第四開關18和第二掃描線(Gbj)的情形示於圖1B中。諸如電晶體的具有開關功能的一個半導體元件或多個半導體元件可用在第四開關18中。第四開關18的開和關狀態由從第二掃描線(Gbj)給予的信號決定。第一開關12和第二開關13作為開關元件起作用就足夠了，因而對於所用半導體元件的導電類型沒有設置特別的限制。
注意，第四開關18作為像素11的初始化元件起作用。存儲在電容器元件16中的電荷被釋放如果第四開關18導通，驅動器元件15關閉，此外，發光元件17的發光停止。
本發明特徵在於驅動器元件15由多個電晶體構造，對於視頻信號數據電流寫入到像素11中的情形，多個電晶體之間的連接轉換成並聯；或對於電流在發光元件17中流動，這樣就發光的情形，轉換成串聯。用來自圖1A和1B中掃描線(Gaj)的信號對第一開關12和第二開關13開和關的控制變成在並聯狀態和串聯狀態之間開關驅動器元件15中多個電晶體的方式。
對於用4個電晶體20a、20b、20c、20d構造驅動器元件15的情形，像素11的實例示於圖1C和1D中。像素11中電流路徑的說明在下面提供。
圖1C示出將數據電流寫入像素11的情形，圖1D示出發光元件發光的情形。注意，除了第一開關12、第二開關13、驅動器元件15、發光元件17、信號線(Si)、和功率源線(Vi)以外的元件沒有示於圖1C和1D中。
首先說明數據電流寫入到像素11中的情形。由於從圖1C中第一掃描線(Gaj)給予的信號，開啟第一開關12和第二開關13。這樣驅動器元件15中每個電晶體置於二極體連接的狀態，且所有的電晶體以並聯的狀態互相連接。從功率源線(Vi)，通過第二開關13、驅動器元件15和第一開關12到信號線(Si)存在電流路徑。在這點的電流值IW是視頻信號的數據電流值，並是由信號線驅動器電路輸出到信號線(Si)的預定電流值。
其次說明發光元件17發光的情形。第一開關12和第二開關13由從圖1D中第一掃描線(Gaj)給予的信號關閉。這樣驅動器元件15中每個電晶體以串聯狀態互聯連接。從功率源線(Vi)通過電晶體20a、20b、20c、20d到發光元件17存在電流路徑。發光元件17發出光的亮度由這點的電流值IE決定。
如上所述，在數據電流寫入到像素期間，構造驅動器元件15的電晶體20a-20d與本發明並聯使用(見圖1C)。此外，當電流在像素11的發光元件17中流動時，也就是當發光元件被驅動時(見圖1D)，構造驅動器元件15的電晶體20a-20d串聯使用。如果假設電晶體20a-20d的電性能是相同的，寫入時電流IW因而變成發光元件驅動中電流值IE的16倍(42倍)。一般說來，如果認為構造驅動器元件15的電晶體的數目是n，那麼在所有電晶體具有相同電性能的條件下，在視頻信號寫入時的電流值IW與發光元件驅動時的電流值IE之間建立等式1所示的關係。
IW＝n2×IE…(1)這裡，n優選的在3和5之間。注意，為了嚴格的建立等式1，有一個條件是所有構造驅動器元件15的電晶體必須擁有相同的電性能。然而，甚至對於涉及電晶體電性能的微量相互分散的情形，有可能好像近似建立那樣，實際處理等式1。
這樣，本發明特徵在於驅動器元件15由多個電晶體構造，寫入時的電流值IW和發光元件驅動時的電流值IE因此可以通過對於寫視頻信號電流到像素11中的情形和發光元件發光的情形在並聯和串聯之間轉換多個電晶體之間的連接而被隨機的設定。
另外，本發明特徵還在於構造驅動器元件15的每個電晶體電性能中細微的互相之間的差異可以從被反映在發光元件驅動電流IE中大大的減少。拿出其具體地實例並在實施方案樣式中說明。
甚至用使用象圖10A那樣的電流反射鏡的像素電路，也有一個問題，在於對於像素內的2個電晶體需要相同的電性能。然而，甚至在同樣像素內的電晶體在本發明中已經預先被假定具有略微不同的電性能。即，本發明比起使用電流輸入法電流反射鏡的像素電路來優越性在於本發明對於電晶體性能的分散具有容許量。結果是，即使存在由晶粒邊界等中的缺陷引起的多晶矽TFT電性能中的分散，使得發光元件驅動器電流IE均勻到可以投入實際應用的水平變得可能了。
本發明的顯示裝置和發光裝置是提供有多個像素的顯示裝置。每個像素具有提供有發光元件和多個電晶體的驅動器元件。本發明的顯示裝置和發光裝置特徵在於包括了，至少，能夠實現驅動器元件中多個電晶體並聯的狀態和驅動器元件中多個電晶體串聯的狀態的裝置(means)。本技術說明中所用的術語發光裝置指利用發自發光元件的光的裝置。發光元件的實例包括有機發光二極體(OLED)元件、無機材料發光二極體元件、和場發射發光元件(FED元件)。本技術說明中所用的術語顯示裝置指其中多個像素以矩陣形狀排列，且圖象信息可視的傳遞，即顯示的裝置。
本發明不同於圖1A和1B中的顯示裝置和發光裝置的像素結構的概要在此用圖11A和11B說明。布置在具有多個像素的像素部分中第j行和第i列的像素11示於圖11A。圖11A的像素11提供有，例如，信號線(Si)、功率源線(Vi)、第一掃描線(Gaj)、第二掃描線(Gbj)、第三掃描線(Gcj)、第四掃描線(Gdj)、第一開關312、第二開關313、第三開關314、第四開關318、驅動器元件315、電容器元件316、發光元件317、和相反電極319。然而，即使帶有第一開關、第二開關、第三開關、第四開關、第一掃描線(Gaj)、第二掃描線(Gbj)、第三掃描線(Gcj)、第四掃描線(Gdj)等的結構略微地被改變，實際上可以得到同樣的裝置。其一個實例是圖11B。圖11B中第四開關被除去，第三掃描線與第二掃描線統一。這實際上與圖11A相同，在沒有任何具體限制時，被認為是包括在圖11A中。加入諸如初始化元件的組件的情形也類似的處理。
注意，對於其中布置電容器元件316的節點處寄生電容大等的情形，電容器元件316不總是必須特意的在圖11A和11B中形成。
諸如電晶體的具有開關功能的多個半導體元件或單個半導體元件可以用在第一開關312、第二開關313、第三開關314和第四開關318中。諸如電晶體的多個半導體元件還可以類似的用在驅動器元件315中。對用在第一開關312、第二開關313、第三開關314、第四開關318和驅動器元件315中的半導體元件的導電類型(n溝道，p溝道)沒有設置特別的限制。這主要是因為n溝道和p溝道型都可以使用，還有一些情形，其中對於特定的應用實例，特定的導電類型比另一種導電類型更優選。
從第一掃描信號線(Gaj)給予的信號決定第一開關312開還是關。類似的，來自第二掃描線(Gbj)的信號決定第二開關313開還是關，來自第三掃描線(Gcj)的信號決定第三開關314開還是關，來自第四掃描線(Gdj)的信號決定第三開關318開還是關。當然，沒有必要所有掃描線，第一掃描線(Gaj)、第二掃描線(Gbj)、第三掃描線(Gcj)、和第四掃描線(Gdj)都存在，某個掃描線還可以與其它掃描線組合，如用圖11B變得清晰的那樣。
第一開關312布置在圖1A中信號線(Si)和驅動器元件315之間，對控制到像素11中的信號的寫入起作用。另外，第二開關313和第四開關318布置在功率源線(Vi)和驅動器元件315之間，並實施電流從功率源線(Vi)到像素11的供給的開和關控制。第三開關314布置在驅動器元件315和發光元件317之間，並實施電流從驅動器元件315到發光元件317的供給的開和關控制。
本發明中，驅動器元件315由多個電晶體構造，當視頻信號數據電流寫入到像素11中時，這多個電晶體並聯。當電流在發光元件317中流動並發光時，多個電晶體串聯。通過控制使用了來自圖11A中掃描線(Gaj、Gbj、Gcj和Gdj)的信號的第一開關、第二開關、第三開關、和第四開關的開和關狀態，把多個電晶體以並聯狀態，還以串聯狀態放置在驅動器元件315中變成可能。
像素11在這裡作為一種情形的實例示於圖11C和11D中，其中驅動器元件315由4個電晶體320a、320b、320c、和320d構造。像素11中的電流路徑在下面說明。
圖11C示出將數據電流寫入到像素11中的情形，圖11D示出發光元件發光的情形。用圖11C，4個電晶體320a、320b、320c、和320d處於並聯狀態，而4個電晶體320a、320b、320c、和320d在圖11D中處於串聯狀態。注意，第一開關312、第二開關313、驅動器元件315、發光元件317、源信號線(Si)、和功率源線(Vi)之外的元件和線路被省略不示於圖11C和11D中。
首先說明將數據電流寫到像素11中的情形。第一開關312和第二開關313在圖11C中用分別從第一掃描線(Gaj)和第二掃描線(Gbj)給予的信號開啟。這樣驅動器元件315中每個電晶體置於二極體連接的狀態，這樣電晶體互相置於並聯的狀態。第三開關314和第四開關318用分別從第三掃描線(Gcj)和第四掃描線(Gdj)輸入的信號關閉。當功率源線(Vi)具有高電勢時，從功率源線(Vi)，通過第二開關313、驅動器元件315、和第一開關312到信號線(Si)中存在電流路徑。如果功率源線(Vi)具有低電勢，反過來自然是對的。電流值IW是這點視頻信號數據電流的值，並是從信號線驅動器電路輸出到信號線(Si)的預定電流值。
其次說明讓發光元件317發光的情形。第一開關312和第二開關313在圖11D中用分別從第一掃描線(Gaj)和第二掃描線(Gbj)給予的信號關閉。這樣驅動器元件315中的電晶體互相置於串聯狀態。第三開關314和第四開關318用分別從第三掃描線(Gcj)和第四掃描線(Gdj)給予的信號關閉。當功率源線(Vi)具有高電勢時，從功率源線(Vi)，通過電晶體320a、320b、320c和320d到發光元件317中存在電流路徑。如果功率源線(Vi)具有低電勢，反過來自然是對的。電流值IE決定這點發光元件317所發出光的亮度。
當向本發明中像素寫入數據電流時(見圖11C)，構造驅動器元件315的電晶體320a、320b、320c和320d並聯使用。另一方面，當電流在像素11的發光元件317中流動時，即發光元件被驅動時(見圖11D)，構造驅動器元件315的電晶體320a、320b、320c和320d串聯使用。假設電晶體320a、320b、320c和320d的電性能假定是相同的，當發光元件被驅動時，寫入時的電流值IW因而變成電流值IE的16(42)倍。一般說，如果認為構造驅動器元件15的電晶體數目是n，那麼在所有電晶體具有相同電性能的條件下，在視頻信號輸入時的電流值IW和發光元件驅動時的電流值IE之間建立等式1所示的關係。
附圖簡要說明在所附的圖中圖1A-1D是示出本發明的顯示裝置和發光裝置的像素的圖；圖2A和2B是示出本發明的顯示裝置和發光裝置的像素的圖；圖3A和3B是示出本發明的顯示裝置和發光裝置的像素的圖；圖4A和4B是示出本發明的顯示裝置和發光裝置的像素的圖；圖5A和5B是示出本發明的顯示裝置和發光裝置的像素中電流路徑的圖；圖6是示出本發明的顯示裝置和發光裝置的像素布局的圖；圖7A-7C是示出本發明的顯示裝置和發光裝置的圖；圖8A和8B是示出構造驅動器元件的電晶體性能的圖；圖9A-9H是示出上面應用了本發明的顯示裝置和發光裝置的電子設備的圖；圖10A和10B是示出已知顯示裝置和已知發光裝置的像素的圖；圖11A-11D是示出本發明的顯示裝置和發光裝置的像素的圖；圖12A-12E是示出本發明的顯示裝置和發光裝置的像素的圖；圖13A-13D是示出本發明的顯示裝置和發光裝置的像素的圖；圖14A-14C是示出本發明的顯示裝置和發光裝置的像素的圖；圖15A-15D是示出本發明的顯示裝置和發光裝置的像素的圖；圖16是示出本發明的顯示裝置和發光裝置的像素的圖；以及圖17A和17B是示出對於構造驅動器元件的電晶體性能已經被改變的情形，本發明發光裝置的顯示亮度的圖。
優選實施方案的詳細說明[實施方案樣式1]本發明的顯示裝置和發光裝置的像素的概要已經在上面用圖1A-1D討論了。本發明的顯示裝置和發光裝置的像素的具體實例在實施方案樣式1中用圖2A-4B說明。為簡單起見，構造驅動器元件15的電晶體的數目n為2-4的情形作為實例給出。
第一實例用圖2A說明。
布置在第j行和第i列的像素11示於圖2A中。像素11有信號線(Si)、功率源線(Vi)、掃描線(Gaj)、電晶體21-26、電容器元件27、和發光元件28。圖2A所示的像素11是圖1A所示的像素11，但具體地由電晶體示出。電晶體21和22，其是p溝道，對應於第一開關12。電晶體23，其是p溝道，對應於第二開關13，電晶體24，其是n溝道，對應於第三開關14。電晶體25和26，其是p溝道，對應於驅動器元件15。
電晶體21-24的每個柵電極連接到掃描線(Gaj)。電容器27在存儲電晶體25的柵和源之間電壓中起作用。注意，對於電晶體25和26的柵電容大的情形和節點的寄生電容高的情形等，不總是必須形成電容器元件27。
在視頻信號數據電流的寫入中，低電勢信號發送到圖2A所示像素11中的掃描線(Gaj)中，且電晶體21-23開啟，而電晶體24關閉。基於電流路徑，在這點形成電晶體25和26之間的並聯關係。另一方面，當電流在發光元件28中流動時，高電勢信號發送到掃描線(Gaj)，電晶體21-23關閉，而電晶體24開啟。基於電流路徑，在這點形成電晶體25和26之間的串聯關係。
驅動器元件15的電晶體25和26之間連接關係的轉換僅僅由圖2A實例中的掃描線(Gaj)控制。另外，第一開關只由2個電晶體構造，第二開關只由一個電晶體構造，一種具有最少數目電晶體的結構。這樣，掃描線的數目和電晶體的數目在圖2A的實例中被抑制，因而這種結構可應用於其中確保大孔徑比或減少所產生的結構缺陷比例很重要的情形。
其次用圖2B說明不同於圖2A的實例。
布置在第j行和第i列的像素11示於圖2B中。像素11有信號線(Si)、功率源線(Vi)、第一掃描線(Gaj)、第二掃描線(Gbj)、電晶體31-39和42、電容器元件40、和發光元件41。圖2B所示的像素11是圖1B所示的像素11，但具體地由電晶體示出。電晶體31-34，其是p溝道，對應於第一開關12。電晶體35和36，其是p溝道，對應於第二開關13，電晶體37，其是n溝道，對應於第三開關14。電晶體38和39，其是p溝道，對應於驅動器元件15。電晶體42，其是n溝道，對應於第四開關18。
電晶體31-34的每個柵電極連接到第一掃描線(Gaj)。電晶體35-37，和42的每個柵電極連接到第二掃描線(Gbj)。電容器元件40在存儲電晶體38的柵和源之間電壓中起作用。注意，對於電晶體38和39的柵電容大的情形和節點的寄生電容高的情形等，不總是必須形成電容器元件40。
在視頻信號數據電流的寫入中，低電勢信號發送到圖2B所示像素11中的第一掃描線(Gaj)和第二掃描線(Gbj)中，且電晶體31-36開啟，而電晶體37和42關閉。基於電流路徑，在這點形成電晶體38和39之間的並聯關係。另一方面，當電流在發光元件41中流動時，高電勢信號在電流發送到掃描線(Gaj)，且電晶體31-36關閉，而電晶體37和42開啟。基於電流路徑，在這點形成電晶體38和39之間的串聯關係。
驅動器元件15的電晶體38和39之間連接關係的轉換通過使用圖2B實例中的第一掃描線(Gaj)和第二掃描線(Gbj)控制。然而，由第二掃描線(Gbj)控制的電晶體都不連接到信號線(Si)上。另外，有一個特徵是電流是否在發光元件41中流動以發光可以只由第二掃描線(Gbj)的電勢控制，而不管第一掃描線(Gaj)的電勢。因而發光元件41發光時間的量可以通過在數據電流寫入的時間之外的時間裡向第二掃描線(Gbj)發送與第一掃描線(Gaj)無關的信號來隨意控制。
這對於用時間灰度法實施中等灰度表示的情形非常重要。這是因為對於將時間灰度法應用於具有多晶矽TFT驅動器電路的AM-OLED的情形，在列掃描周期中沒有阻止光發射的裝置時，足夠的多灰度顯示是困難的。另外，在應用於脈衝發光等以阻止特別是手持(hold)型顯示器的動態畸變時，這還對於用模擬視頻信號數據電流實施中等灰度表示的情形是有用的。(例如，考慮特別對於手持型顯示器的動態畸變，參考Kurita，T.，Proc.AM-LCD 2000，pp.1-4(2000))。
圖2B的實例是視頻信號數據電流的存儲非常準確地實施的實例。用圖2A的實例，電晶體25在數據電流寫入時直接連接到功率源線(Vi)，而電晶體26通過電晶體23連接。因而等於電晶體23之上電壓降的數量的不準確性在數據電流的寫入中產生。另一方面，用圖2B的實例，電晶體38通過電晶體35連接到功率源線(Vi)，電晶體39通過電晶體36連接到功率源線(Vi)。如果分別由電晶體35和電晶體36引起的電壓降是同樣數量級，那麼視頻信號數據電流的存儲可以非常準確地實施。
其次，用圖3A說明第三實例。
布置在第j行和第i列的像素11示於圖3A中。像素11有信號線(Si)、功率源線(Vi)、第一掃描線(Gaj)、第二掃描線(Gbj)、電晶體51-57、和60，電容器元件58、和發光元件59。圖3A所示的像素11是圖1B所示的像素11，但具體地由電晶體示出。電晶體51-53，其是n溝道，對應於第一開關12。電晶體54，其是n溝道，對應於第二開關13，電晶體55，其是p溝道，對應於第三開關14。電晶體56和57，其是p溝道，對應於驅動器元件15。電晶體60，其是n溝道，對應於第四開關18。
電晶體51-55的每個柵電極連接到第一掃描線(Gaj)。電晶體60的柵電極連接到第二掃描線(Gbj)。電容器元件58在存儲電晶體56的柵和源之間電壓中起作用。注意，對於電晶體56和57的柵電容大的情形和節點的寄生電容高的情形等，不總是必須形成電容器元件58。
在視頻信號數據電流的寫入中，高電勢信號發送到圖3A所示像素11中的第一掃描線(Gaj)中，且電晶體51-54開啟，而電晶體55關閉。基於電流路徑，在這點形成電晶體56和57之間的並聯關係。另一方面，當電流在發光元件59中流動時，低電勢信號發送到掃描線(Gaj)，且電晶體51-54關閉，而電晶體55開啟。基於電流路徑，在這點形成電晶體56和57之間的串聯關係。
注意低電勢信號在上面提到的周期中發送到第二掃描線(Gbj)，將電晶體60關閉。
發光元件59發光的時間量可以通過發送到第二掃描線(Gbj)的信號任意的控制，類似於圖2B實例的情形。即，如果在發光元件59的光發射中高電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，且電晶體60開啟，則電晶體56關閉且發光元件59停止發光。然而，一旦讓發光元件59停止發光，那麼發光元件59將不再發光，除非視頻信號數據電流再次寫入，其不同於圖2B的實例。
發光元件59發光的時間的量可以在圖3A所示的像素中任意控制這個事實的特徵類似於圖2B的實例。即，用時間灰度法實施中等灰度表示變得可能。另外，在應用於脈衝發光等以阻止特別是支持(hold)型顯示器的動態畸變時，這還對於用模擬視頻信號數據電流實施中等灰度表示的情形是有用的。
圖3A所示像素11中，第一開關12和第二開關13的電晶體51-54，和第四開關18的電晶體60是n溝道，第三開關14的電晶體55是p溝道。這不同於圖2A和2B的實例。然而，這只是一個實例，開關中電晶體的溝道類型不特別的限制於這些類型。
其次用圖3B說明第四實例。
布置在第j行和第i列的像素11示於圖3B中。像素11有信號線(Si)、功率源線(Vi)、第一掃描線(Gaj)、第二掃描線(Gbj)、電晶體71-82和85、電容器元件83、和發光元件84。圖3B所示的像素11是圖1B所示的像素11，但具體地由電晶體示出。電晶體71-75，其是p溝道，對應於第一開關12。電晶體76-78，其是p溝道，對應於第二開關13，電晶體79，其是n溝道，對應於第三開關14。電晶體80-82，其是p溝道，對應於驅動器元件15。電晶體85，其是n溝道，對應於第四開關18。
電晶體71-75和85的每個柵電極連接到第一掃描線(Gaj)。電晶體76-79的柵電極連接到第二掃描線(Gbj)。電容器元件83在存儲電晶體80的柵和源之間電壓中起作用。注意，對於電晶體80和82的柵電容大的情形和節點的寄生電容高的情形等，不總是必須形成電容器元件83。
在視頻信號數據電流的寫入中，低電勢信號發送到圖3B所示像素11中的第一掃描線(Gaj)和第二掃描線(Gbj)中，且電晶體71-78開啟，而電晶體79和85關閉。基於電流路徑，在這點形成電晶體80-82之間的並聯關係。另一方面，當電流在發光元件84中流動時，高電勢信號發送到掃描線(Gaj)，且電晶體71-78關閉，而電晶體79和85開啟。基於電流路徑，在這點形成電晶體80-82之間的串聯關係。
驅動器元件15的電晶體80-82之間的轉換通過使用圖3B實例中的第一掃描線(Gaj)和第二掃描線(Gbj)控制。然而，由第二掃描線(Gbj)控制的電晶體不連接到信號線(Si)。另外，有一個特徵是電流是否在發光元件84中流動以發光與第一掃描線(Gaj)的電勢沒有關係，並只由第二掃描線(Gbj)的電勢控制。因而發光元件84發光的時間的量可以通過在數據電流寫入的時間之外的時間裡向第二掃描線(Gbj)發送與第一掃描線(Gaj)無關的信號來隨意控制。這類似於圖2B的實例。
由於發光元件84發光的時間的量也可以在圖3B所示的像素11中任意控制，因而可以得到下面的優點。即，首先，用時間灰度法實施中等灰度表示變得可能。另外，在應用於脈衝發光等以阻止特別是支持(hold)型顯示器的動態畸變時，這還對於用模擬視頻信號數據電流實施中等灰度表示的情形是有用的。
其次，用圖4A說明第五實例。
布置在第j行和第i列的像素11示於圖4A中。像素11有信號線(Si)、功率源線(Vi)、第一掃描線(Gaj)、第二掃描線(Gbj)、電晶體91-103、和106，電容器元件104、和發光元件105。圖4A所示的像素11是圖1B所示的像素11，但具體地由電晶體示出。電晶體91-94，其是p溝道，對應於第一開關12。電晶體95-98，其是p溝道，對應於第二開關13，電晶體99，其是n溝道，對應於第三開關14。電晶體100-103，其是p溝道，對應於驅動器元件15。電晶體106，其是n溝道，對應於第四開關18。
電晶體91-94的每個柵電極連接到第一掃描線(Gaj)。電晶體95-99和106的柵電極連接到第二掃描線(Gbj)。電容器元件104在存儲電晶體100的柵和源之間電壓中起作用。注意，對於電晶體100-103的柵電容大的情形和節點的寄生電容高的情形等，不總是必須形成電容器元件104。
在視頻信號數據電流的寫入中，低電勢信號發送到圖4A所示像素11中的第一掃描線(Gaj)和第二掃描線(Gbj)中，且電晶體91-98開啟，而電晶體99和106關閉。基於電流路徑，在這點形成電晶體100-103之間的並聯關係。另一方面，當電流在發光元件105中流動時，高電勢信號發送到掃描線(Gaj)，且電晶體91-98關閉，而電晶體99和106開啟。基於電流路徑，在這點形成電晶體100-103之間的串聯關係。
驅動器元件15的電晶體100-103的轉換通過使用圖4A實例中的第一掃描線(Gaj)和第二掃描線(Gbj)控制。然而，由第二掃描線(Gbj)控制的電晶體不連接到信號線(Si)。另外，有一個特徵是電流是否在發光元件105中流動以發光與第一掃描線(Gaj)的電勢沒有關係，並只由第二掃描線(Gbj)的電勢控制。因而發光元件105發光的時間的量可以通過在數據電流寫入的時間之外的時間裡向第二掃描線(Gbj)發送與第一掃描線(Gaj)無關的信號來隨意控制。這類似於圖2B的實例。
由於發光元件105發光的時間的量也可以在圖4A所示的像素中控制，因而可以得到下面的優點。即，首先，用時間灰度法實施中等灰度表示變得可能。另外，在應用於脈衝發光等以阻止特別是支持(hold)型顯示器的動態畸變時，這還對於用模擬視頻信號數據電流實施中等灰度表示的情形是有用的。
其次用圖4B說明第六實例。
布置在第j行和第i列的像素11示於圖4B中。像素11有信號線(Si)、功率源線(Vi)、第一掃描線(Gaj)、第二掃描線(Gbj)、電晶體111-120、和122，電容器元件123、和發光元件121。圖4B所示的像素11是圖1B所示的像素11，但具體地由電晶體示出。電晶體111-113，其是p溝道，對應於第一開關12。電晶體114和115，其是p溝道，對應於第二開關13，電晶體116，其是n溝道，對應於第三開關14。電晶體117-120，其是p溝道，對應於驅動器元件15。電晶體122，其是p溝道，對應於第四開關18。
電晶體111-116的每個柵電極連接到第一掃描線(Gaj)。電晶體122的柵電極連接到第二掃描線(Gbj)。電容器元件123在存儲電晶體117的柵和源之間電壓中起作用。注意，對於電晶體117-120的柵電容大的情形和節點的寄生電容高的情形等，不總是必須形成電容器元件123。
在視頻信號數據電流的寫入中，高電勢信號發送到圖4B所示像素11中的第一掃描線(Gaj)中，且電晶體111-115開啟，而電晶體116關閉。基於電流路徑，在這點形成電晶體117-120之間的並聯關係。另一方面，當電流流動於發光元件121中時，低電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，且電晶體111-115關閉，而電晶體116開啟。基於電流路徑，在這點形成電晶體117-120之間的串聯關係。
注意低電勢信號在前面提到的周期中發送到第二掃描線(Gbj)，關閉電晶體122。
發光元件121發光的時間的量可以通過發送到圖4B所示像素11中第二掃描線(Gbj)的信號任意控制。即，如果高電勢信號在發光元件121發光時發送到第二掃描線(Gbj)，且電晶體122開啟，則電晶體117關閉且發光元件121停止發光。然而，一旦讓發光元件121停止發光，則發光元件121將不再發光，除非視頻信號數據電流再次寫入，其不同於圖2B的實例。
發光元件59發光的時間的量可以在圖4B所示的像素11中任意控制這個事實的特徵類似於圖2B的實例。即，用時間灰度法實施中等灰度表示變得可能。另外，在應用於脈衝發光等以阻止特別是支持(hold)型顯示器的動態畸變時，這還對於用模擬視頻信號數據電流實施中等灰度表示的情形是有用的。
6種類型的像素11，每個具有不同的結構，已經用圖2A-4B作為本發明顯示裝置和發光裝置的像素11的實例說明了。注意，本發明的顯示裝置和發光裝置的像素結構不限於這6種類型。本發明的顯示裝置的像素和LED的概要已經在上面用圖2A-4B討論了。不同於實施方案樣式1的本發明的顯示裝置和發光裝置的像素的具體實例在實施方案樣式2中用圖12A-16A說明。對於構造驅動器元件315的電晶體的數目n在圖12A-15D中為3的情形，給出實例。其中n等於2實例在圖16中給出。
第一實例用圖12A-12E說明。
布置在第j行和第i列的像素11示於圖12A中。像素11有信號線(Si)、功率源線(Vi)、第一掃描線(Gaj)、第二掃描線(Gbj)、驅動器元件315、第一開關312、第二開關313、第三開關314、第四開關318、電容器元件316、和發光元件317。圖12B所示的像素11是圖12A的像素11具體由電晶體示出的實例。
給出圖12A和圖12B對應關係。N溝道電晶體371-375對應於第一開關312。P溝道電晶體376-378對應於第二開關313，n溝道電晶體379對應於第三開關314，且p型電晶體385對應於第四開關318。P型電晶體380-382對應於驅動器元件315。電容器元件383對應於電容器元件316，且發光元件384對應於發光元件317。
電晶體371-375的每個柵電極連接到第一掃描線(Gaj)。電容器元件383在存儲電晶體380的柵和源之間電壓中起作用。注意，對於電晶體380-382的柵電容大的情形和節點的寄生電容高的情形等，可以不具體地形成電容器元件383。
在視頻信號數據電流的寫入時，在圖12B所示的像素11中，高電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)且低電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，電晶體371-378開啟，而電晶體379和385關閉。基於電流路徑，在這點形成電晶體380-382之間的並聯關係。另一方面，當電流在發光元件384中流動時，低電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)且高電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，電晶體371-378關閉，而電晶體379和385開啟。基於電流路徑，在這點形成電晶體380和382之間的串聯關係。
圖12A概念地包括圖12B，但是這兩個不相同。例如，第一開關312可以採用帶有圖12C的電晶體331-334的結構，代替帶有圖12B的電晶體371-375的結構。另外，第一開關312可以採用帶有圖12D的電晶體335-339的結構，或帶有圖12E的電晶體341-344的結構。注意，無論具體採用圖12B-12E結構中的那一種，對於圖12的第一開關312，它們可以說實際上是相同的。因而，象圖12A那些塊狀參考符號主要用在下面的實例中。
第二實例是圖13A和14C。除了連接構造驅動器元件315的3個電晶體的方法之外，它們與圖12A一樣。
例如，發送到圖13A和14C的像素電路中第一掃描線(Gaj)和第二掃描線(Gbj)的信號類似於圖12A-12E的。在視頻信號數據電流的寫入中，高電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，低電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313開啟，而第三開關314和第四開關318關閉。當電流在發光元件317中流動時，低電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，高電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313關閉，而第三開關314和第四開關318開啟。
圖13A和圖14C在用於連接構造驅動器元件315的3個電晶體的方法上不同於圖12A。假定這3個電晶體具有源漏對稱性(根據電性能所有的時間)，圖13A、圖14C和圖12A可以被期望每個都具有相同的性能。然而，如果沒有源漏對稱性(根據電性能所有的時間)，則圖13A、圖14C和圖12A的性能將略微變化。該情形中，在構造驅動器元件315的3個電晶體中的任何一個中，在並聯和串聯中都沒有源和漏(高電勢側端子和低電勢側端子)的替代，且根據電路性能圖14C是最優選的。另一方面，然而，圖13A和圖12A，其在電路性能上有略微次等的可能，當布置在小的像素中時，在其簡潔性上優於圖14C。
圖13B所示的第三實例只在電容器元件316的連接位置上不同於圖13A。
例如，發送到第一掃描線(Gaj)和第二掃描線(Gbj)的信號類似於圖13A的。在視頻信號數據電流的寫入中，高電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，低電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313開啟，而第三開關314和第四開關318關閉。當電流在發光元件317中流動時，低電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，高電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313關閉，而第三開關314和第四開關318開啟。
圖13B在電容器元件316連接的位置上也不同於圖13A。首先，電容器元件316存儲構造驅動器元件315的電晶體柵和源之間的電壓。更精確的，在構造驅動器元件315的3個電晶體之中，在最接近源一側上電晶體柵和源之間的電壓被存儲。從這點看，圖13B的電路可以說比圖13A的更可靠。
注意，在圖13A的電路中，視頻信號數據電流的寫入中第二開關313也開啟，當電流在驅動器元件317中流動時第三開關314開啟。結果是，同樣在圖13A中，當電流在發光元件317中流動時，視頻信號數據電流的寫入中構造驅動器元件315的電晶體柵和源之間的電壓被重新產生。即，圖13A的電路和圖13B的電路在它們存儲構造驅動器元件315的電晶體柵-源電壓上是一樣的。
在布置在小像素中的情形中，從簡潔性的角度看，圖13A一般優於圖13B。
第四實例是圖13C、圖13D、圖14A和圖14B。控制第一開關、第二開關、第三開關和第四開關的開/關的方法不同於圖13A的。
首先，在控制第一開關、第二開關、第三開關和第四開關的開/關中，圖13C的電路使用4個掃描線，第一掃描線(Gaj)、第二掃描線(Gbj)、第三掃描線(Gcj)、和第四掃描線(Gdj)。
在視頻信號數據電流的寫入中，高電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)和第四掃描線(Gdj)，低電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)和第三掃描線(Gcj)，第一開關312和第二開關313開啟，而第三開關314和第四開關318關閉。當電流在發光元件317中流動時，低電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)和第四掃描線(Gdj)，高電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)和第三掃描線(Gcj)，第一開關312和第二開關313關閉，而第三開關314和第四開關318開啟。
在圖13A的電路中，第一掃描線(Gaj)和第四掃描線(Gdj)組裝到一條線中，第二掃描線(Gbj)和第三掃描線(Gcj)組裝成一條線，但是在圖13C的電路中，每一個都是分離的掃描線。這在達到穩定掃描操作上是有效的。相反的，掃描線的數量增加，因而很難實施小像素中的布置。
圖13D的電路只用第一掃描線(Gaj)同時控制第一開關、第二開關、第三開關和第四開關的開/關。
在視頻信號數據電流的寫入中，高電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，第一開關312和第二開關313開啟，而第三開關314和第四開關318關閉。當電流在發光元件317中流動時，低電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，第一開關312和第二開關313關閉，而第三開關314和第四開關318開啟。
當2條掃描線，第一掃描線(Gaj)和第二掃描線(Gbj)用在圖13A的電路中時，這兩個組裝成圖13D電路中的一條掃描線。有一個作用在於通過掃描線數目減少的量，在小像素中布置變得更容易。然而，只用一條掃描線也有弱點。例如，電流在發光元件317中流動的時間量不能通過設計用於2條掃描線的掃描時序方案來控制。
圖14A的電路與圖13A的電路相似之處在於第一開關、第二開關、第三開關和第四開關開啟和關閉的控制由第一掃描線(Gaj)和第二掃描線(Gbj)同時進行。然而，用來控制每個掃描線開啟或關閉的開關的組合不同於圖13A的電路。第一掃描線(Gaj)用圖14A的電路控制第一開關和第二開關，而第二掃描線(Gbj)控制第三開關和第四開關。
在視頻信號數據電流的寫入中，高電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，低電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313開啟，而第三開關314和第四開關318關閉。當電流在發光元件317中流動時，低電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，高電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313關閉，而第三開關314和第四開關318開啟。
圖14A的電路是一種電路，其中在視頻信號數據電流的寫入中開啟的開關，和當電流在發光元件中317中流動時開啟的開關用不同的掃描線控制其開啟和關閉。該電路因而從穩定操作的觀點看是優越的。然而，儘管圖13A的電路在第二開關313和第四開關318中使用p溝道開關，圖14A的電路使用n溝道開關。因而圖14A的電路中第一掃描線(Gaj)和第二掃描線(Gbj)的高電勢信號高於用於圖13A電路的信號是必要的。
圖14B的電路劃分圖14A的第一開關312。即，圖14A的第一開關312中存儲和釋放構造驅動器元件的電晶體柵電壓的部分作為開關319被劃分出來。開關319因而可以用第三掃描線(Gcj)控制以獨立於第一開關312而開啟和關閉。
在視頻信號數據電流的寫入中，高電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)和第三掃描線(Gcj)，低電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313和319開啟，而第三開關314和第四開關318關閉。當電流在發光元件317中流動時，低電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)和第三掃描線(Gcj)，高電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313和319關閉，而第三開關314和第四開關318開啟。
當寫入視頻信號數據電流時，開關319可以用圖14B的電路早於第一開關312關閉。因而有可能穩定化操作。另一方面，掃描線的數目增加，因而在小像素布置變得的困難。
構造圖15A中驅動器元件的3個電晶體在圖15A中是n溝道，其對應於第五實例。這點不同於圖13A。
發送到第一掃描線(Gaj)和第二掃描線(Gbj)的信號類似於圖13A的。在視頻信號數據電流的寫入中，高電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，低電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313開啟，而第三開關314和第四開關318關閉。當電流在發光元件317中流動時，低電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，高電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313關閉，而第三開關314和第四開關318開啟。
圖15A還在電容器元件316連接的位置上不同於圖13A。首先，電容器元件316存儲構造驅動器元件315的電晶體柵和源之間的電壓。更精確的，在構造驅動器元件315的3個電晶體之中，在最接近源一側上電晶體柵和源之間的電壓被存儲。儘管構造驅動器元件的3個電晶體在圖13A中是p溝道，這3個電晶體在圖15A中是n溝道。電容器元件316被連接的位置因而不同於圖13A的。
圖15A中構造驅動器元件的3個電晶體是n溝道，因而對於由於製造工藝理想的電晶體類型是n溝道而不是p溝道的情形，圖15A比圖13A更有效。從實施在小像素中布置的簡潔性來看，圖13A通常比圖15A優越。
第六實例是圖15B和圖15C。視頻信號數據電流的寫入中，電流在圖15B和15C的驅動器元件中流動的方向變得與由這點所示實例的相反。在圖12A-14C的電路中，視頻信號數據電流的寫入中，第一開關312側是低電勢，第二開關313側是高電勢。然而，圖15B和圖15C的電路中，在視頻信號數據電流的寫入中，第一開關312側是高電勢，第二開關313側是低電勢。功率源線(Vi)是高電勢功率源線，功率源線(Vbi)是低電勢功率源線。
說明發送到圖15B的像素電路中掃描線的信號。在視頻信號數據電流的寫入中，低電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，高電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313開啟，而第三開關314和第四開關318關閉。當電流在發光元件317中流動時，高電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，低電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313關閉，而第三開關314和第四開關318開啟。
還說明發送到圖15C的像素電路中掃描線的信號。在視頻信號數據電流的寫入中，高電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，低電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313開啟，而第三開關314和第四開關318關閉。當電流在發光元件317中流動時，低電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，高電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313關閉，而第三開關314和第四開關318開啟。
第七實例是圖15D。電流在圖15D的電路中流動的方向與由這點所示實例的相反。在圖12A-14C的電路中，視頻信號數據電流的寫入中，第三開關314側是低電勢，第四開關318側是高電勢。然而，圖15D的電路中，在視頻信號數據電流的寫入中，第三開關314側是高電勢，第四開關318側是低電勢。
視頻信號數據電流的寫入中，電流在圖15D的驅動器元件中流動的方向與圖15B和15C的是一樣的方向，與圖12A-14C的相反。
圖15D中，在視頻信號數據電流的寫入中，低電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，高電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313開啟，而第三開關314和第四開關318關閉。當電流在發光元件317中流動時，高電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，低電勢信號發送到第二掃描線(Gbj)，第一開關312和第二開關313關閉，而第三開關314和第四開關318開啟。
在電路設置到發光元件317的陰極側的情形中，圖15D是有效的。
對於構造驅動器元件315的電晶體數目n是3的情形，本發明的顯示裝置和發光裝置的像素的具體實例已經用圖12A-15D討論了。其次用圖16作為構造驅動器元件315的電晶體數目n不等於3的實例說明n等於2的情形的實例。注意，圖16中，第一開關、第二開關、第三開關和第四開關用電晶體表示，而不是塊狀參考符號，對於電晶體連接許多變化都是可能的，類似於圖12A-15D。
圖16的實例中，第一開關用兩個電晶體構造，第二開關用一個電晶體構造，其表示使用最少數目的電晶體。驅動器元件315的電晶體325和326之間連接關係的轉換用掃描線(Gaj)控制。
視頻信號數據電流的寫入中，低電勢信號發送到掃描線(Gaj)，包括電晶體321和322的第一開關312和包括電晶體323的第二開關313開啟，而包括電晶體324的第三開關314關閉。當電流在發光元件328中流動時，高電勢信號發送到第一掃描線(Gaj)，第一開關312和第二開關313關閉，而第三開關314開啟。
在圖16的實例中，掃描線的數目和電晶體的數目保持小，因而圖16適用於重要性被寄與在保證大孔徑比或減少所產生結構缺陷比率上的情形。
本發明顯示裝置和發光裝置的像素11的實例已經用圖12A-16說明了。然而，本發明的顯示裝置和發光裝置的像素結構不限於這些結構。驅動像素11的方法在實施方案樣式2中說明。用圖4B所示像素作為實例，並用圖5A和5B進行說明。
首先說明視頻信號寫入操作和發光操作。
第j行的第一掃描線(Gaj)首先用從形成於像素11附近的掃描線驅動器電路(圖中沒有示出)輸出的信號選擇。即，低電勢(L電平)信號輸出到第一掃描線(Gaj)，電晶體111-116的柵電極變成低電勢(L電平)。電晶體111-115，其是p溝道，在這點開啟，而電晶體116，其是n溝道，關閉。通過第i列的信號線(Si)，視頻信號數據電流IW然後從形成於像素11周圍的信號線驅動器電路(圖中沒有示出)輸入到像素11。
當電晶體111-113開啟時，電晶體117-120置於二極體連接的狀態，其中漏和柵在每個電晶體中短路。即，像素11變成等價於4個二極體並聯電路。電流IW在該狀態下流動於功率源線(Vi)和信號線(Si)之間(參考圖5A)。
流在4個並聯的二極體中的電流IW變成穩態之後，第一掃描線(Gaj)被設定到高電勢(H電平)。這樣電晶體111-113關閉，且視頻信號數據電流IW存儲在像素中。
當第一掃描線(Gaj)變成高電勢時(H電平)，p溝道電晶體111-115關閉，且n溝道電晶體116開啟。電晶體117-120之間的連接被重新安排到串聯態。如果電壓條件預先設定使得電晶體120在這點於飽和狀態下操作，則驅動器元件向發光元件供給固定的電流IE。
固定電流的值IE大約是視頻信號數據電流IW值的1/16。這是因為實施方案樣式3中驅動器元件用4個電晶體構造。通常，如果驅動器元件用n個電晶體構造，則電流IE將變成大約視頻信號數據電流IW的1/n2。
如果寫入數據電流IW大約是發光元件驅動器電流IE值的16倍，則在實施方案樣式3中寫入數據電流IW可以變成大的值。即使由於寄生電流等原因很難直接平穩的向像素中寫入非常小的電流，以發光元件驅動器電流IE的量級，視頻信號數據電流IW的寫入變得可能。
注意，可以在實施方案樣式3中採用模擬視頻法作為表示中等灰度的方法，也可以採用數字視頻法。在模擬視頻法中，轉換成模擬電流的數據電流IW被用作視頻信號數據電流。對於數字視頻法，單位(unit)亮度被以當作標準開電流的僅一個數據電流IW來製備。時間灰度法的使用是方便的，其中單位亮度隨時間增加以表示灰度(數字時間灰度法)。另外，數字視頻法還可以用表面積灰度法實施，其中單位亮度隨著表面積增加以表示灰度，或者用組合了時間灰度法和表面積灰度法的方法實施。
另外，必要的是在實施方案樣式3中視頻信號數據電流IW設定為零，而不管模擬視頻法和視頻信號法中採用哪一個。然而，當視頻信號數據電流IW設定為零時，發光元件發出光的亮度為零，因而沒有必要準確的在像素中寫入和存儲IW。驅動器元件的電晶體117-120關閉時的柵電壓因而在該情形中可以直接輸出到信號線(Si)。即，視頻信號可以用電壓值輸出，而不是電流值。
其次說明停止發光的操作。
第j行的第二掃描線(Gbj)首先用從形成於像素11附近另外的掃描線驅動器電路(圖中沒有示出)輸出的信號選擇。即，低電勢(L電平)信號輸出到第二掃描線(Gbj)。p溝道電晶體122的柵電極變成低電勢(L電平)，電晶體122置於開的狀態。
這樣電晶體117的柵和源被短路，且電晶體117關閉。結果是供給發光元件121的電流被切斷，發光停止。
這樣任意控制發光元件121發光時間的量變得可能，而對掃描一行的時間的量沒有任何限制。這樣最大的優點是中等灰度表示可以容易地用時間灰度法實施。另外，在應用到脈衝光發射等以阻止特別是手持型顯示器的動態畸變時，對於中等灰度表示用模擬信號數據電流實施的情形還有優點。本發明的顯示裝置和發光裝置中像素的布局(上表面圖)的實例在實施方案樣式4中給出。該實例的像素電路是圖3B中所示的像素電路。
第j行和第i列的像素11示於圖6中。圖6中雙虛線所包圍的區域對應於像素11。點畫線圖案區域是多晶矽膜。向右上傾斜的線和向右下傾斜的雙線各表示分開的層的導電膜(金屬膜等)。X形記號表示層間連接點。格子花紋圖案區域86對應於發光元件54的陽極。
電晶體71-75和78形成於第一掃描線(Gaj)之下。電晶體76-79形成於第二掃描線(Gbj)下面。電容器元件83形成於功率線(Vi)之下。
構造驅動器元件的3個電晶體80-82彼此相鄰以同樣的尺寸形成。因而，從開始起，相同像素內的電晶體80-82之間的分散不會趨於變得很大。本發明的「並聯寫入，串聯驅動」結構是另外又減少最初存在於形成驅動器元件的多個電晶體之間的分散的影響的方式。假定用在驅動器元件中的多個電晶體從開始就減少了分散，則本發明的作用因而可以大大的被利用。發光元件發出光的亮度的分散甚至變得的不明顯。
使最初存在於構造驅動器元件的多個電晶體之間的分散儘可能小，從減少顯示裝置和發光裝置的驅動器電壓的觀點看是優選的。如果最初存在於構造驅動器元件的多個電晶體之間的分散大，則使多個電晶體的L/W比大，且增加驅動器元件的操作點電壓是必要的。顯示裝置和發光裝置的驅動器電壓因而不能減小。這對用於對功率保存具有強烈要求的可攜式設備的發光裝置和顯示裝置變得非常重要。
注意，對於製造本發明顯示裝置和發光裝置的方法，可以參考JP2001-343933A等。優選的是在構造驅動器元件的多個電晶體中源和漏具有對稱性，但對稱性不必是必需的。
另外，如果電晶體80-82的有源層等由多晶矽膜形成，則目前通常首先形成非晶矽膜，然後實施多晶化過程。多晶化可以用諸如雷射照射、SPC(固態生長)或雷射照射和SPC組合的方法實施。如果對於通過掃描光時照射線形雷射實施微晶化的情形，雷射強度和掃描速度的不規則性不變得非常小，則多晶矽膜中線形不規則性將出現，這樣線形不規則性將產生於電晶體性能中。
為了減少電晶體性能中的線形不規則性，對相對於構造驅動器元件的電晶體排列方向的雷射掃描方向可以採用一種方案。在製造本發明的顯示裝置和發光裝置的過程中，雷射掃描可以在垂直方向、水平方向或對角線方向。另外，在製造本發明的顯示裝置和發光裝置的過程中，雷射掃描還可以在垂直方向和水平方向實施2次，且還可以在從右上方到左下方向下傾斜的對角線方向以及從左上方到右下方向下傾斜的對角線方向實施2次。雷射掃描用圖6的設計，在x方向和y方向實施2次。本發明顯示裝置和發光裝置結構的實例在實施方案樣式5中用圖7A-7C中說明。說明裝置的通用結構的實例，而不是內部像素結構。
本發明的顯示裝置和發光裝置具有像素部分1802，其中在襯底1801上，多個像素以矩陣形狀排列。信號線驅動器電路1803、第一掃描線驅動器電路1804、和第二掃描線驅動器電路1805布置在像素部分1802的外圍部分。電功率和信號從外部部分通過FPC1806供給到信號線驅動器電路1803和掃描線驅動器電路1804和1805。
信號線驅動器電路1803和掃描線驅動器電路1804和1805集成在圖7A的實例中，但是本發明不限於這種結構。例如，第二掃描線驅動器電路1805可以省略。另外，信號線驅動器電路1803和掃描線驅動器電路1804和1805可以省略。
第一掃描線驅動器電路1804和第二掃描線驅動器電路1805的實例用圖7B說明。圖7B中，掃描線驅動器電路1804和1805各具有移位寄存器1821和緩衝電路1822。
說明圖7B的電路操作。移位寄存器1821基於時鐘信號(G-CLK)、時鐘反轉信號(G-CLKb)和初始脈衝信號(G-SP)順序地輸出脈衝。脈衝通過緩衝電路1822受到電流放大，這之後它們輸入到掃描線。這樣掃描線一次在一行置於被選擇的狀態。
注意，必要時電平移動器可以放在緩衝電路1822中。電平移動器可以改變電壓幅度。
其次用圖7C說明信號驅動器電路1803的實例。圖7C所示的信號線驅動器電路1803具有移位寄存器1831、第一閂鎖電路1832、第二閂鎖電路1833、和電壓電流轉換器電路1834。
說明圖7C電路的操作。當採用數字時間灰度法作為顯示中等灰度的方法時，使用圖7C的電路。
基於時鐘信號(S-CLK)、時鐘反轉信號(S-CLKb)和起始脈衝信號(S-SP)，移位寄存器1831相繼地輸出脈衝到第一閂鎖電路1832。根據脈衝時序，第一閂鎖電路1832的每一列連續地讀入數字視頻信號。當視頻信號的讀入通過第一閂鎖電路1832中最後一列完成時，閂鎖脈衝然後輸入到第二閂鎖電路1833。已經寫入到第一閂鎖電路1832的每一列中的視頻信號然後所有立即用閂鎖脈衝傳遞到第二閂鎖電路1833的每一列。已經傳遞到第二閂鎖電路1833的視頻信號然後在電壓電流轉換器電路1834中受到適當的形狀變換處理，並傳遞到像素。視頻數據中的開數據轉變成電流形式，受到電流放大時，關數據留在其電壓形式。閂鎖脈衝之後，移位寄存器1831和第一閂鎖電路1832運轉以讀入視頻信號的下一行，上述操作被重複。
圖7C的信號線驅動器電路1803的結構是一個實例，如果採用模擬灰度法，也可以使用另一種結構。另外，即使採用數字時間灰度法，也可以使用其它結構。本發明的效果用圖8A和8B以及圖17A和17B在實施方案樣式6中說明。為了簡化說明，說明一種情形的實例，其中構造驅動器元件的電晶體數目是2。用圖2A所示的作為具體地像素電路結構。(在圖8A和8B以及17A和17B中適當的設定正和負的方向。注意如果電晶體是p溝道，則正和負方向將切換。)另外，為簡化起見，圖8A和8B的電晶體的性能曲線被設為理想曲線，因而與實際的電晶體有略微的不一致。例如，溝道長度變化是零。
以電晶體源的電勢為參考，柵電勢取作Vg、漏電勢取作Vd，源和漏之間流動的電流取作Id。圖8A和8B中曲線801-804是某一固定柵電勢Vg下的Id-Vd性能曲線。在Vg和Vd通過使柵和漏短路相等的條件下，對於構造驅動器元件的2個電晶體之一，粗虛點畫曲線805示出Id-Vd變化。即，粗虛點畫曲線805反映電晶體具體地電性能(場效應遷移率、閾值電壓值)。類似的，在通過使柵和漏短路Vg和Vd相等的條件下，對於構造驅動器元件的2個電晶體的另一個，粗虛雙點畫曲線806示出Id-Vd變化。
圖8A和8B是用圖表來探查(investigate)對於構造驅動器元件的2個電晶體擁有不同電性能的情形，由於本發明的「並聯寫入，串聯驅動」的結構對發光元件驅動器電流會發生什麼。圖8A是一種情形的實例，其中2個電晶體之間場效應遷移率的差別特別大。圖8B是一種情形的實例，其中2個電晶體之間的閾值電壓值的差別特別大。最後每種情形的發光元件驅動器電流用三角箭頭807的三角箭頭符號的長度示出。這些在下面簡要說明。
首先，考慮一種情形，其中電晶體38和39的性能曲線都相等，對應於粗虛點畫曲線805。
圖2B的電晶體31-36在數據電流的寫入中開啟。由於電晶體31-34開啟，構造驅動器元件的2個電晶體38和39的柵和漏被短路。電晶體38和39的操作點因而是粗虛點畫曲線805上的點，且特定的點由數據電流值IW決定。這裡操作點取作曲線805和801的交叉點。即，曲線805和801交叉點的垂直軸值Id的2倍被取作數據電流IW。
發光元件發光時，圖2B的電晶體31-36開啟，而電晶體37和42開啟。因為電晶體31-34關閉，電晶體38-39的柵電勢原樣保留在它們在數據電流寫入時的值上。當發光元件發光時，電晶體39在飽和區操作，電晶體38在未飽和區操作。通過發光元件發光時電晶體38的Id-Vd曲線用曲線801表示，電晶體39的Id-Vd性能用曲線803表示。
圖8A中每個點畫線箭頭記號等於縱坐標上的長度。通過發光元件發光時，電晶體38的操作點是點畫線箭頭左側的右端與曲線801之間接觸的點。要得到的發光元件驅動器電流IE是點畫線箭頭的縱坐標，即三角箭頭807的實線三角箭頭的長度。注意，類似的信息也提供在圖8B上，要得到的發光元件驅動器電流IE是三角箭頭807的實線三角箭頭的長度。如果電晶體38的性能曲線和電晶體39的性能曲線相等，則要得到的結果的發光元件驅動器電流IE變成數據電流值IW的1/4。
其次，考慮一種情形，其中電晶體38的性能曲線對應於粗雙點畫曲線806，電晶體39的性能曲線對應於粗虛點畫曲線805。數據電流值IW與上述情形相同，其中電晶體38和39的性能曲線都對應於曲線805。
在數據電流的寫入中，構造圖2B的驅動器元件的2個電晶體38和39中每一個的柵和漏被短路。電晶體38的操作點因而在粗雙點畫曲線806上，電晶體39的操作點在粗點畫曲線805上。電晶體38的操作點的縱坐標和電晶體39的操作點的縱坐標之和是數據電流值IW。電晶體38的操作點因而變成曲線806和802的交點。電晶體39的操作點等於電晶體38操作點的橫坐標，並變成曲線805上的點。
當發光元件發光時，圖2B的電晶體31-34關閉，因而電晶體38和39的柵電勢原樣保留在它們數據電流寫入期間的值上。當發光元件發光時，電晶體39在飽和區操作，電晶體38在未飽和區操作。在通過發光元件發光時電晶體38的Id-Vd曲線用曲線802表示。
圖8A中每個點畫線箭頭記號等於縱坐標上的長度。上面一組雙點畫線箭頭是一種情形，由此粗雙和雙點畫曲線806對應電晶體38的性能曲線，粗點畫曲線805對應現在正考慮的電晶體39的性能曲線。通過發光元件發光時，電晶體38的操作點是左側雙點畫線箭頭的右端與曲線802之間接觸的點。要求得的發光元件驅動器電流IE是雙點畫線箭頭的縱坐標，即三角箭頭807的虛線三角箭頭(左側)的長度。注意，類似的信息還提供在圖8B上，要求得的發光元件驅動器電流IE是三角箭頭807的虛線三角箭頭(左側)的長度。
另外，還可以類似的進行一個分開的情形的探查，其中粗點畫曲線805對應電晶體38的性能曲線，粗雙點畫曲線806對應電晶體39的性能曲線。細節不在這裡說明了，但是結果示出要求得的發光元件驅動器電流IE變成圖8A和8B兩者中三角箭頭807的虛線三角箭頭(右側)的長度。
此外，還可以類似的進行一種情形的探查，其中粗雙點畫曲線805對應電晶體38和39二者的性能曲線。結果示出要求得的發光元件驅動器電流IE變成圖8A和8B兩者中三角箭頭807的短虛線箭頭的長度。
構造驅動器元件的電晶體38和39性能中的分散怎樣反映在發光元件驅動器電流IE中的概要可以從圖8A和8B中三角箭頭807的三角箭頭的長度看到。
圖8A和8B中的窄角箭頭和寬角箭頭用於作比較。用參考編號808表示的狹角箭頭是當像素電路使用電流輸入法電流反射鏡時進行類似於上面那些的探查的結果。即，狹角箭頭示出當類似於上面那些性能中的分散存在於電流反射鏡的2個電晶體中時對發光元件驅動器電流IE發生了什麼。寬角箭頭809是對電壓輸入法像素電路的情形進行類似探查的結果。即，寬角箭頭示出當類似於上面那些性能中的分散存在於不同像素的發光元件驅動器電晶體之間時對發光元件驅動器電流IE發生了什麼。
以下點可以通過比較圖8A和8B中寬角箭頭809、狹角箭頭808和三角箭頭807來理解。
首先，對於三角形箭頭807和狹角箭頭808，假定同樣像素內2個電晶體的性能沒有分散，不管電晶體的性能曲線是曲線805還是曲線806，則發光元件驅動器電流IE變成常數。即，對於使用電流輸入法電流反射鏡的兩種像素電路和對於本發明的「並聯寫入，串聯驅動」像素電路，沒有必要讓電晶體性能在整個襯底之上是常數。減少同樣像素內2個電晶體之間性能中的分散就足夠了。比起電壓輸入法像素電路，這點是非常優越的。
然而，如果相同像素內的2個電晶體之間性能中的分散存在，則發光元件驅動器電流IE中的分散變得很大，如狹角箭頭808所示。即，同樣像素內2個電晶體之間性能中分散的影響對使用電流輸入法電流反射鏡的像素電路表現得很強烈。在極端的情形中，有一個危險是發光元件驅動器電流IE中的分散將變得大於用電壓輸入法像素電路發現的。在這點，同樣像素內2個電晶體之間性能中分散的影響用本發明的「並聯寫入，串聯驅動」像素電路大大的被抑制了。用當前的顯示裝置和發光裝置，整個襯底之上電晶體性能中的分散比同樣像素內的更嚴重。假定被壓制到與本發明的「並聯寫入、串聯驅動」像素電路一樣的程度，同樣像素內2個電晶體之間性能的分散實際上變得不是問題。
圖17A和17B示出比較使用電流輸入法電流反射鏡的像素電路和本發明的「並聯寫入，串聯驅動」像素電路的實例。首先，同樣像素內2個電晶體的1個電晶體在圖17A和17B中被固定到標準值性能。場效應遷移率的標準值uFE取作100，閾值Vth的標準值取作3V。發光亮度的值在同樣像素內其它電晶體性能的不同值上模擬。場效應遷移率uFE在80-120的範圍中變化，閾值Vth的值在2.5V-3.5V變化。發光的亮度值被標準化，使得當同一像素內2個電晶體有標準值性能時亮度值為零，當像素關閉時亮度值是-100。
圖17A是使用電流輸入法電流反射鏡的像素電路的情形，圖17B是本發明的「並聯寫入，串聯驅動」像素電路的情形。同樣像素內2個電晶體之間性能中的分散大大依賴於製造工藝。然而，用目前的標準製造工藝，如圖17A和17B所示的閾值Vth和場效應遷移率uFE的值不是不平常的。一般來說，可以看到對於使用電流輸入法電流反射鏡的像素電路的情形有產生加或減25％數量級上顯示不規則性的可能性。另一方面，可以看到，用本發明的「並聯寫入，串聯驅動」像素，顯示不規則性可以被抑制到實際使用允許的範圍。
注意，為方便起見，用電晶體結構參數的真實任意值進行圖17A和17B的模擬。通過改變電晶體結構參數來變化操作電晶體操作電壓。可以看到當操作電壓變得更高時，亮度分散減少。
本發明對於一種情形的實例的作用在實施方案樣式6中說明，其中構造驅動器元件的電晶體數目n是2。然而，類似的結果對於一些情形也成立，其中構造驅動器元件的電晶體數目n是3或更大。注意，減少TFT性能分散的作用在構造驅動器元件的電晶體數目n增加時變弱。相反的，本發明的申請者發現，當考慮目前能夠製造的多晶TFT襯底結構和性能(除了TFT性能外，包括線路等的電阻和寄生電容)時，和OLED元件的發光性能一起，本發明應用到AM-OLED顯示裝置的情形中，對於數據電流值IW，優選的是等於或大於發光元件驅動器電流IE的5倍。將構造驅動器元件的電晶體數目n設定在3-5的數量級因而具有高的利用價值。有一些情形，其中依賴於顯示裝置的應用和驅動方法，高利用可以用n的其它值達到。
另外，除了電晶體性能的理想值用在實施方案樣式6中的事實外，寄生電阻，串聯電晶體的導通電阻等被忽略。實際上，這些都給予一些影響。然而，這不改變本發明的「並聯寫入、串聯驅動」在抑制顯示不規則性上有效的事實。
實施方案樣式7中，具有安裝於其上的本發明的顯示裝置和發光裝置的電子設備將舉例說明。
具有安裝於其上的本發明的顯示裝置和發光裝置的電子設備的實例包括監視器、視頻相機、數位相機、護目鏡型顯示器(頭戴式顯示器)、導航系統、音頻再現裝置(汽車音響、音響部件等)、筆記本型個人電腦、遊戲機、可攜式信息終端(移動電腦、行動電話、可攜式遊戲機和電子圖書等)、裝備了記錄介質的圖象再現裝置(具體地，裝備了諸如數字萬能盤(DVD)等的能夠再現記錄介質並顯示其圖象的顯示器裝置)等。特別地，對於屏幕經常從對角方向觀察的電子設備，因為觀察的寬角度被認為是重要的，理想地使用發光裝置。這些電子設備具體地實例示於圖9中。
圖9A是監視器，在該實例中，其由框架2001、支撐基座2002、顯示部分2003、揚聲器部分2004、視頻輸入終端2005等組成。本發明的顯示裝置和發光裝置可用在顯示部分2003中。由於發光裝置是發光型，不需要背光源，由此可能得到比液晶顯示裝置更薄的顯示部分。注意，術語監視器包括諸如個人電腦用來顯示信息、用來接收TV廣播、和用於廣告的所有顯示裝置。
圖9B是數碼靜物相機，在本實例中，其組成包括主體2101、顯示部分2102、圖象接收部分2103、操作鍵2104、外部連接部分2105、快門2106等。本發明的顯示裝置和發光裝置可用在顯示部分2102中。
圖9C是筆記本型個人電腦，在本實例中，其組成包括主體2201、框架2202、顯示部分2203、鍵盤2204、外部連接埠2205、點擊滑鼠2206等。本發明的顯示裝置和發光裝置可用在顯示部分2203中。
圖9D是可移動電腦，在本實例中，其組成包括主體2301、顯示部分2302、開關2303、操作鍵2304、紅外埠2305等。本發明的顯示裝置和發光裝置可用在顯示部分2302中。
圖9E是裝備有記錄介質的可攜式圖象再現裝置(具體地，DVD再現裝置)，在本實例中，其組成包括主體2401、框架2402、顯示部分A2403、顯示部分B2404、記錄介質(諸如DVD)讀入部分2405、操作鍵2406、揚聲器部分2407等。本發明的顯示裝置和發光裝置可用在顯示部分A2403和顯示部分B2404中。注意裝備有記錄介質的圖象再現裝置包括家用遊戲機等。
圖9F是護目鏡型顯示器(頭戴式顯示器)，在本實例中，其組成包括主體2501、顯示部分2502、臂2503等。本發明的顯示裝置和發光裝置可用在顯示部分2502中。
圖9G是視頻相機，在本實例中，其組成包括主體2601、顯示部分2602、框架2603、外部連接埠2604、遙控接收部分2605、圖象接收部分2606、電池2607、音頻輸入部分2608、操作鍵2609、目鏡部分2610等。本發明的顯示裝置和發光裝置可用在顯示部分2602中。
圖9H是行動電話，在本實例中，其組成包括主體2701、框架2702、顯示部分2703、音頻輸入部分2704、音頻輸出部分2705、操作鍵2706、外部連接埠2707、天線2708等。本發明的顯示裝置和發光裝置可用在顯示部分2703中。注意，通過在黑背景上顯示白字符，顯示部分2703可以抑制行動電話的功率消耗。
注意，如果將來發光元件的發光強度能提高，包括從本發明的顯示裝置和發光裝置輸出的圖象信息的光可以用透鏡等放大和投射，由此有可能在前投式投影儀或背投式投影儀中使用投射的光。
如已說明的，本發明的應用範圍如此之寬，以至於有可能在任何領域的電子設備等中使用本發明。
本發明中布置在有源矩陣顯示裝置和發光裝置中每個像素中的驅動器元件由多個電晶體構造。在數據電流寫入到像素中的過程中，多個電晶體置於並聯狀態，當發光元件發光時，多個電晶體置於串聯狀態。這樣構造驅動器元件的多個電晶體的連接狀態在並聯和串聯之間適當的轉換。作為結果產生以下效果。
首先，如果甚至在同樣像素內構造驅動器元件的多個電晶體中沒有分散，則可以避免顯示質量上非常大的缺陷，其中所發出光的亮度中的不規則性出現在整個顯示屏幕之上。即，當觀察整個襯底時，電晶體的電性能擁有大量的分散。該分散反映在發光元件驅動器電流IE中，在整個顯示屏幕上所發出光亮度的不規則性可以被阻止。注意，假定在同樣像素內電流反射鏡的2個電晶體中沒有分散，在整個顯示屏幕上所發出光亮度的不規則性還可以在使用圖10A的電流反射鏡的像素電路被阻止。這樣，本發明具有一種效果，類似於使用象圖10A那樣電流反射鏡的像素電路的情形。
然而，如果分散存在於同樣像素內2個電晶體之間，用使用象圖10A那樣電流反射鏡的像素電路無法阻止所發出光的亮度在像素上不同。在這點，即使分散存在於構造一個像素內驅動元件的多個電晶體中，在本發明的情形中，分散的影響可以大大的被抑制，因而可以阻止使得其在實用中引起問題這樣量級的像素上所發出光亮度中的不規則性。
另外，對於圖10B的像素的情形，可以阻止像素所發出光亮度的分散。然而，對於圖10B的像素電路，通過發光元件發光時像素寫入數據電流IW和發光元件驅動器電流IE的比必須具有相等的值。這實際上是非常嚴格的限制。用本發明，構造驅動器元件的電晶體被分成多個，因而有可能使寫入到像素的像素寫入數據電流IW大於發光元件驅動器電流IE。
本發明具有上面所說的這些優點，因而對於製造實際的有源矩陣顯示裝置和發光裝置是重要的技術。
權利要求
1.一種顯示裝置，包括像素，所述像素包括多個電晶體，以及用來將多個電晶體之間的連接狀態轉換成串聯狀態和並聯狀態之一的裝置。
2.一種顯示裝置，包括至少一個像素，所述至少一個像素包括包括多個電晶體的驅動器元件，其中當像素進行顯示時，多個電晶體置於串聯狀態以流過電流，並且其中當數據寫入到像素時，多個電晶體置於並聯狀態以流過電流。
3.一種顯示裝置，包括至少一個像素，所述至少一個像素包括包括多個電晶體的驅動器元件，其包括第一電晶體、第二電晶體、和最後電晶體，每個具有柵、漏和源，其中第一電晶體的漏和第二電晶體的源連接；其中當像素進行顯示時，電流串聯的從多個電晶體中的第一電晶體的源流到最後電晶體的漏，且當數據寫入到像素中時，電流並聯的流在多個電晶體中。
4.一種顯示裝置，包括至少一個像素，所述至少一個像素包括發光元件；包括多個電晶體的驅動器元件，其包括第一電晶體、第二電晶體、和最後電晶體，每個具有柵、漏和源；以及公用節點，其中多個電晶體的每個柵連接到公用的節點上，其中多個電晶體中第一電晶體的漏和第二電晶體的源連接，其中驅動器元件的多個電晶體的最後電晶體的漏連接到發光元件，其中當像素的發光元件發光時，電流串聯的從驅動器元件的多個電晶體中的第一電晶體的源流到最後電晶體的漏，且其中當數據寫入到像素中時，電流並聯流動，從而電流在第一電晶體中從源流到漏，且電流在第二電晶體中從漏流到源。
5.根據權利要求4的顯示裝置，其中當數據寫入到像素中，驅動器元件中多個電晶體的每一個柵、多個電晶體的奇數電晶體的每個漏、和多個電晶體的偶數電晶體的每個源都連接，且預定的視頻信號數據電流在驅動器元件的多個電晶體中流動時，並進行電流存儲。
6.一種發光裝置，包括信號線；掃描線；功率源線；發光元件；包括n(其中n是等於或大於2的自然數)個電晶體的驅動裝置，每個具有柵電極，其中n個電晶體串聯，n個電晶體的每個的柵電極共同連接；布置在驅動裝置和信號線之間的第一開關裝置；布置在驅動裝置和功率源線之間的第二開關裝置；以及布置在驅動裝置和發光元件之間的第三開關裝置，其中當信號輸入到像素時，n個電晶體並聯，且電流從中流過，並且其中當電流在發光元件中流動時，n個電晶體串聯，且電流從中流過。
7.一種發光裝置，包括信號線；掃描線；功率源線；發光元件；包括n(其中n是等於或大於2的自然數)個電晶體的驅動裝置，每個具有柵電極，其中n個電晶體串聯，n個電晶體的每個的柵電極共同連接；保持n個電晶體柵電勢的電容器；布置在驅動裝置和信號線之間的第一開關裝置；布置在驅動裝置和功率源線之間的第二開關裝置；以及布置在驅動裝置和發光元件之間的第三開關裝置，其中當信號輸入到像素時，n個電晶體並聯，且電流IW從中流過，其中當電流在發光元件中流動時，n個電晶體串聯，且電流IE從中流過，並且其中電流IW和電流IE滿足IW＝n2×IE。
8.一種發光裝置，包括信號線；第一掃描線和第二掃描線；功率源線；發光元件；包括n(其中n是等於或大於2的自然數)個電晶體的驅動裝置，每個具有柵電極，其中n個電晶體串聯，n個電晶體的每個的柵電極共同連接；布置在驅動裝置和信號線之間的第一開關裝置；布置在驅動裝置和功率源線之間的第二開關裝置；布置在驅動裝置和發光元件之間的第三開關裝置；以及布置在驅動裝置和功率源線之間的第四開關裝置，其中當信號輸入到像素時，n個電晶體並聯，且電流從中流過，並且其中當電流在發光元件中流動時，n個電晶體串聯，且電流從中流過。
9.一種發光裝置，包括信號線；第一掃描線和第二掃描線；功率源線；發光元件；包括n(其中n是等於或大於2的自然數)個電晶體的驅動裝置，每個具有柵電極，其中n個電晶體串聯，n個電晶體的每個的柵電極共同連接；保持n個電晶體柵電勢的電容器；布置在驅動裝置和信號線之間的第一開關裝置；布置在驅動裝置和功率源線之間的第二開關裝置；布置在驅動裝置和發光元件之間的第三開關裝置；以及布置在驅動裝置和功率源線之間的第四開關裝置，其中當信號輸入到像素時，n個電晶體並聯，且電流IW從中流過，其中當電流在發光元件中流動時，n個電晶體串聯，且電流IE從中流過，並且其中電流IW和電流IE滿足IW＝n2×IE。
10.根據權利要求6-9中任何一個的發光裝置，其中電流值系統的視頻數據通過信號線輸入到像素中。
11.根據權利要求6-9中任何一個的發光裝置，其中數據電流通過信號線輸入到像素中。
12.根據權利要求6-9中任何一個的發光裝置，其中在發光元件中流動的電流的量由存儲在電容器中的電荷決定。
13.根據權利要求6-9中任何一個的發光裝置，其中只有當第一開關裝置和第二開關裝置開啟時，數據電流輸入到像素中。
14.根據權利要求6-9中任何一個的發光裝置，其中只有當第三開關裝置開啟時，電流供給發光元件。
15.根據權利要求6和7中任何一個的發光裝置，其中來自掃描線的信號決定第一到第三開關裝置開啟還是關閉。
16.根據權利要求6和7中任何一個的發光裝置，其中第一到第三開關裝置每個都有至少一個電晶體。
17.根據權利要求8和9中任何一個的發光裝置，其中來自第一掃描線和第二掃描線之一的信號決定第一開關裝置、第二開關裝置、第三開關裝置和第四開關裝置開啟還是關閉。
18.根據權利要求8和9中任何一個的發光裝置，其中第一開關裝置、第二開關裝置、第三開關裝置和第四開關裝置每個都有至少一個電晶體。
19.一種顯示裝置，包括多個像素，多個像素的每一個包括包括發光元件和多個電晶體的驅動器元件；以及將驅動器元件中多個電晶體帶到並聯狀態和串聯狀態的裝置。
20.一種顯示裝置，包括多個像素，多個像素的每一個包括發光元件；包括多個電晶體的驅動器元件，每個具有柵、源和漏；電容器元件；將驅動器元件中多個電晶體帶到並聯狀態和串聯狀態的裝置，其中，在並聯狀態和串聯狀態二者中，電容器元件布置在多個電晶體中的電晶體的柵和源之間，當有串聯狀態時，其被定位以最靠近源側。
21.一種顯示裝置，包括多個像素，多個像素的每一個包括發光元件；以及驅動器元件，其中當數據寫入到像素中的一個時，寫入數據電流在驅動器元件中流動，其中當像素中一個的發光元件發光時，發光元件驅動器電流在驅動器元件中流動，且其中寫入數據電流具有等於或大於發光元件驅動器電流9倍的大小，並等於或小於發光元件驅動器電流的25倍。
22.一種顯示裝置，包括多個像素，多個像素的每一個包括發光元件；以及包括多個電晶體的驅動器元件，其中當數據寫入到像素中的一個時，驅動器元件的多個電晶體置於串聯狀態以流過寫入數據電流，其中當像素中一個的發光元件發光時，驅動器元件的多個電晶體置於並聯狀態以流過發光元件驅動器電流，且其中寫入數據電流具有等於或大於發光元件驅動器電流9倍的大小，並等於或小於發光元件驅動器電流的25倍。
23.一種顯示裝置，包括多個像素，多個像素的每一個包括發光元件；包括多個電晶體的驅動器元件，每個具有柵、源和漏；以及電容器元件，其中當數據寫入到像素中時，驅動器元件中的多個電晶體置於並聯的狀態，且寫入數據電流流過，其中當像素的發光元件發光時，驅動器元件中多個電晶體置於串聯狀態，且發光元件驅動器電流流過，且其中，在並聯狀態和串聯狀態二者中，電容器元件布置在多個電晶體中的電晶體的柵和源之間，當是串聯狀態時，其被定位以最靠近源側。
24.根據權利要求1-4和19-23中任何一個的顯示裝置，其中顯示裝置被引入到選自包括監視器、數位相機、個人電腦、移動電腦、圖像再現裝置、護目鏡型顯示器、視頻相機和行動電話的組中的至少一個中。
25.根據權利要求6-9中任何一個的發光裝置，其中發光裝置被引入到選自包括監視器、數位相機、個人電腦、移動電腦、圖像再現裝置、護目鏡型顯示器、視頻相機和行動電話的組中的至少一個中。
全文摘要
提供了AM－OLED顯示裝置，其中以OLED元件驅動器電流中的分散被充分抑制作為目的。本發明在數據電流寫入到像素中時將多個電晶體置於並聯狀態，在發光元件發光時將多個電晶體置於串聯狀態。結果是，即使分散存在於構造同樣像素內驅動器元件的多個電晶體之間，分散的影響也可以被大大的抑制，因而像素上所發出光亮度中的不規則性，在實際使用中其引起問題的數量級上，被阻止了。
文檔編號G09G3/32GK1442843SQ03106810
公開日2003年9月17日 申請日期2003年3月3日 優先權日2002年3月1日
發明者犬飼和隆 申請人:株式會社半導體能源研究所