通过使驱动ＴＦＴ工作在饱和区，当ＥＬ元件退化时亮度不易降低。但会发生高电压、高功耗和发热等问题。在驱动ＴＦＴ工作在饱和区的情况下，由于驱动ＴＦＴ变化的缘故，亮度也会改变。考虑到上述问题，将高电流容量ＴＦＴ用在高灰度级，低电流容量ＴＦＴ用在低灰度级。高电流容量ＴＦＴ用小Ｖｇｓ就可以提供大电流，所以，它不易工作在线性区，即使当Ｖｄｓ降低时。这样，甚至当ＥＬ元件退化时亮度也不易下降，且可实现低电压工作。低电流容量ＴＦＴ在加有高Ｖｇｓ时提供电流。在高Ｖｇｓ的情况下，ＴＦＴ特性的改变，特别是Ｖｔｈ改变的影响可以得以改善。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及带有晶体管的显示装置。更具体地说，本专利技术涉及带有电致发光(EL)元件和在绝缘体上形成的薄膜晶体管(以下称为TFT)等的显示装置。此外，本专利技术还涉及具有这种显示装置的电子设备。
技术介绍
近年来，带有诸如场致发光(EL)元件等发光元件的显示装置的研发十分活跃。发光元件靠自身发光，不用液晶显示器(LCD)等需要的后照光，所以视觉效果很好并适合于制造成薄形。而且，其视角几乎没有限制。通常，EL元件在有电流提供时就发光。因此，提出了不同于LCD的像素配置。(参阅非专利文件1)〔非专利文件1〕“Material technology and fabrication of elements regardingan organic E1 display”(有关有机EL显示器的材料技术和元件制造)Technical Information Institute，January 2002，p.179-195
技术实现思路
在前述非专利文件1中，由于驱动TFT工作在饱和区，所以即使EL元件退化，亮度也不易降低。但是，还必需事先施加估计到退化的电压，所以就会发生因高压引起的高功耗和发热问题。而且，在驱动TFT工作在饱和区的情况下，亮度还会因驱动TFT的变化而改变。考虑到上述问题，本专利技术提供了一种显示装置，它不受EL元件退化的影响，能用低电压工作，并具有能改善因驱动TFT的改变而产生的影响的电路配置。由于TFT的源极和漏极可具有相同的结构，在本说明书中称它们为第一电极和第二电极。将超过阈值电压的电压加到TFT的栅极和源极之间，在源极和漏极之间就有电流流过，这种状态称为ON(接通)。此外，将低于阈值电压的电压加到TFT的栅极和源极之间，在源极和漏极之间没有电流流过，这种状态称为OFF(断开)。应当指出，在此说明书中使用TFT作为形成显示装置的元件，但本专利技术并不仅限于此。例如，也可使用MOS晶体管、有机晶体管、双极晶体管、分子晶体管等等。还可以使用机械开关。在本说明书中，使用EL元件作为发光元件，但本专利技术并不仅限于此。例如，也可使用发光二极管等。在驱动TFT 101和EL元件102相连接的显示装置中，如图1所示，驱动TFT 101的栅极连接到信号端子103，第一端子连接到第一电源端子104，第二端子连接到EL元件102的第一端子，EL元件102的第二端子连接到电源端子105的第二端子。在上述显示装置中，驱动TFT 101控制流到EL元件102的电流并确定EL元件102的亮度。由于驱动TFT 101工作在饱和区，所以，驱动TFT 101的源极和漏极之间的电流Ids可以受其栅极和源极之间的电压Vgs控制。在图1中，驱动TFT 101可以是N沟道TFT，也可以是P沟道TFT。应当指出，只要将布线电连接，则不必实际提供端子，此处称其为端子是为了说明的方便。此外，在本说明书中，TFT的栅极和源极之间的电压称为Vgs，TFT的源极和漏极之间的电压称为Vds，TFT的漏极和源极之间的电流称为Ids，TFT的阈值电压称为Vth。在驱动TFT工作在饱和区的情况下，会发生以下两个问题。源端子和漏端子是根据加到驱动TFT 101上的电压来确定的，所以，图1中在第一电源端子104一侧的端子可能是源端子，也可能是漏端子。源端子和漏端子是根据加到驱动TFT 101的第一和第二电极上的电压及极性(即驱动TFT 101是为N沟道TFT还是P沟道TFT)来确定的。第一个问题是驱动TFT通常工作在线性区域，特别是在大电流流入EL元件102的高灰度级情况时。图2示出在负载线中驱动TFT 101的Vds-Ids特性曲线201a和201b以及EL元件102的V-I特性曲线202a和202b。特性曲线201a示出高灰度级情况，此时Vgs高，Ids也大，而特性曲线201b示出低灰度级情况，此时Vgs低，Ids也小。另外，特性曲线202a示出EL元件102退化之前的情况，而特性曲线202b示出EL元件102退化之后的情况。特性曲线201a和201b与特性曲线202a和202b的交点对应于工作点203a和203b。当由于EL元件退化的缘故特性曲线202a转换到特性曲线202b时，工作点203a和203b就转换到工作点203c和203d。此时，驱动TFT 101的Vds下降。特别在高灰度级的特性曲线201a的情况下，当Vds下降时，随着饱和区的工作点203a转换到线性区的工作点203c，如图2所示，驱动状态就发生改变。这是因为由于Vgs较高，特性曲线201a的较高Vds包括在线性区内。应当指出，Vgs＝Vds是线性区和饱和区之间的边界，图2中以虚线204表示。在线性区，当Vds变化时，Ids显著变化，这就改变了流入EL元件102的电流。于是，亮度改变，且由于图像余辉等原因显示质量下降。为了避免这些问题，施加估计到退化的电压，以便不工作在线性区，但又会发生高功耗、发热、TFT元件更快退化等问题。在具有小Ids的低灰度级的特性曲线201b中，即使当工作点203b转换到203d时，驱动TFT也工作在饱和区。这是因为由于Vgs很低，特性曲线201b的较低的Vds被包括在饱和区内。第二个问题是EL元件102容易受TFT特性变化的影响，特别是在小电流流入EL元件102的低灰度级情况下。图3示出在负载线中驱动TFT 101的Vds-Ids特性曲线301a和301b和EL元件102的V-I特性曲线302。特性曲线301a和301b示出驱动TFT 101的特性变化时的情况。特性曲线301a和301b与302的交点对应于工作点303a和303b。TFT 101的特性不均匀，例如Vth有变化。当由于驱动TFT 101的特性变化，特性曲线301a转换到特性曲线301b时，工作点303a转换到工作点303b，这就改变了Ids。但是，Ids与(Vgs-Vth)2成正比，由于在小Ids的低灰度级区中Vgs很低，Ids就容易受Vth变化的影响。这就引起显示装置的亮度变化而降低了显示质量。在大Ids的高灰度级区，由于Vgs很高，Ids不易受Vth变化的影响。在本专利技术中，在高灰度级(显示器)中使用高电流容量的TFT作为驱动TFT，而在低灰度级(显示器)中使用低电流容量的TFT作为驱动TFT。在高灰度级(显示器)中使用高电流容量的TFT作为驱动TFT，因为即使Vgs较低，它也能提供大电流，所以，即使在Vds下降时它也不易工作在线性区。这样，当EL元件退化时亮度不会降低，并可以用低电压工作。于是，可以实现低功耗和低发热，防止了TFT元件的退化。低电流容量的TFT在施加高Vgs时可提供电流。在低灰度级时使用低电流容量的TFT作为驱动TFT，因为用高Vgs工作可以改善TFT特性变化，特别是Vth变化的影响。使用这种TFT，特别是在低Vgs的低灰度级时，很有效，因而能提高显示质量。另外，通过将TFT的沟道长度设计得较长以便抑制电流容量，可以使特性的变化得以改善。现说明本专利技术的配置。本专利技术的显示装置至少包括输入模拟信号的信号线；扫描线；多个晶体管；以及发光元件。显示装置还包括连接到第一信号线和扫描线的第一晶体管；连接到发光元件的第一驱动晶体管；连接到第二信号线和扫描线的第二晶体管；以及连接到发光元件的第二驱本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种显示装置，它包括第一信号线；第二信号线；扫描线；发光元件；连接到所述第一信号线和所述扫描线的第一晶体管；连接到所述发光元件的第一驱动晶体管； 连接到所述第二信号线和所述扫描线的第二晶体管；以及连接到所述发光元件的第二驱动晶体管。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：宫川惠介，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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