[发明专利]半导体器件、显示装置和电子设备

说明书

本发明申请是申请人于2006年6月29日提交的，申请号为200610100724.9，发明名称为“半导体器件、显示装置和电子设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有控制要由晶体管提供给负载的电流的功能的半导体器件，以及包括由其中亮度根据信号改变的电流驱动显示元件形成的像素、及用于驱动该像素的信号线驱动电路和扫描线驱动电路的显示装置。此外，本发明涉及具有该显示装置作为显示部分的电子设备。

背景技术

作为由诸如液晶等显示元件形成的显示装置的液晶显示器(LCD)正被广泛使用。另一方面，近年来，具有由诸如发光二极管(LED)等显示元件形成的像素的所谓的自发光显示装置已吸引了注意。作为用于这种自发光显示装置的显示元件，有机发光二极管(OLED)(也称为有机EL元件、电致发光(EL)元件等)已吸引了注意，且它们已用于EL显示器等。诸如OLED等显示元件是自发光的，因此与液晶显示器相比，它具有诸如更高的像素可见性、无背光以及更高的响应等优点。注意，显示元件的亮度一般是由流经它的电流值来控制的。

作为用于表达这一显示装置的灰度级的驱动方法，有数字灰度级方法和模拟灰度级方法。通过数字灰度级方法，通过以数字方式控制来打开/关闭显示元件以表达灰度级。在数字灰度级方法中，每一像素的亮度的一致性是极佳的；然而，如果不做任何事，则只能表达两个灰度级，因为仅有两个状态，即发光和不发光。因此，结合使用另一种方法来实现多级灰度级。存在一种区域灰度级方法，用于通过选择像素的加权发光区域来表达灰度级；并存在一种时间灰度级方法，用于通过选择加权的发光时间来表达灰度级。此外，在数字灰度级方法的情况下，通常采用适用于达到高清晰度的时间灰度级方法。另一方面，作为模拟灰度级方法，存在以模拟方式控制显示元件的发光强度的方法，以及以模拟方式控制显示元件的发光时间的方法。作为模拟灰度级方法，通常采用的是以模拟方式控制显示元件的发光强度的方法。作为以模拟方式控制发光强度的方法，通常采用的是电流输入电流驱动方法，它几乎不受每一像素的薄膜晶体管(后文称为TFT)的特性变化的影响。

包括单极晶体管，即具有p沟道极性或n沟道极性之一的晶体管的电流输入电流驱动像素在专利文献1和非专利文献1中公开。

[专利文献1]日本专利公开号2004-021219

[非专利文献1]SID 04 DIGEST第1516-1519页

发明内容

依照专利文献1和非专利文献1，用于向显示元件提供电流的电源线的电势在每一行都有变化；由此防止当向像素写入信号时电流流入显示元件。如果在信号写操作中电流流入显示元件，则信号无法被正确地写入像素。结果，会发生显示缺陷。

同时，需要大量的电流以从电源线提供给发光元件。因此，需要设置能够控制大量电流的开关以在改变每行的电源线的电势的同时提供大量电流。鉴于此原因，必须增大电路中的晶体管的大小成为了问题。如果增大了晶体管的大小，会增加晶体管的功耗。

此外，在如非专利文献1和专利文献1中所描述的早先的结构的情况下，在用于在信号写操作中驱动显示元件的晶体管中满足Vds＝Vgs。另一方面，在发光操作中，满足Vds＞Vgs。因此，当饱和区中的恒流特性(电流平直度)恶化时，电流值在信号写操作和发光操作之间会显著变化。

由此，本发明提供了一种能够防止电流在信号写操作中流入显示元件，而不改变每行中用于将电流提供给显示元件的电源线的电势的显示装置。

在本发明中，在通过向晶体管施加预定电流来设置晶体管的栅极-源极电压时，调整晶体管的栅极端子的电势，以防止电流流入连接到晶体管的源极端子的负载。因此，对连接到晶体管的栅极端子的引线的电势与连接到晶体管的漏极端子的引线的电势加以区分。

即，晶体管的栅极端子的电势被设为高于或低于晶体管的漏极端子的电势，由此调整了晶体管的源极端子的电势，并防止电流流入负载。

在后文中，描述了具体的结构。

本发明的半导体器件包括晶体管、第一开关、第二开关、电容器、第一引线、第二引线、第三引线以及负载。晶体管的第一端子通过第一开关连接到第一引线，晶体管的第二端子连接到第二引线，而晶体管的栅极端子通过第二开关连接到第三引线。电容器连接到晶体管的栅极端子和第一端子之间。负载连接到晶体管的第一端子。

此外，在具有上述结构的本发明的半导体器件中，将预定的电势输入到第二引线和第三引线。