JP2004118184A - 発光装置とその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】　白色のバランスを保ちつつ、パネルの消費電力を抑えることができる発光装置の提供を課題とする。
【解決手段】　発光素子に流れる電流を制御するトランジスタのゲートに与えられるビデオ信号の２値の電位のうちのいずれか一方の電位の高さと、電源線の電位の高さとを、対応する色毎に異ならせる。具体的には、発光素子への電流の供給を制御するトランジスタがｐチャネル型の場合、ゲートに与えられる低電位側の電位の高さと、前記電源線の電位の高さとを、対応する発光素子の色毎に変える。逆に発光素子への電流の供給を制御するトランジスタがｎチャネル型の場合、ゲートに与えられる高電位側の電位の高さと、前記電源線の電位の高さとを、対応する発光素子の色毎に変える。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、電流を発光素子に供給するための手段と発光素子とが、複数の各画素に備えられた発光装置に関するものである。さらに本発明は、該発光装置を作製する過程における、発光素子が完成する前の一形態に相当する素子基板に関し、該素子基板は、電流を発光素子に供給するための手段を複数の各画素に備える。

　一般的な発光装置の画素の構成と、その駆動について簡単に説明する。図１０（Ａ）に示した画素は、ＴＦＴ８０、８１と、保持容量８２と、発光素子８３とを有している。なお保持容量８２は必ずしも設ける必要はない。

　ＴＦＴ８０は、ゲートが走査線８５に接続されており、ソースとドレインが一方は信号線８４に、もう一方はＴＦＴ８１のゲートに接続されている。ＴＦＴ８１は、ソースが電源線８６に接続されており、ドレインが発光素子８３の陽極に接続されている。保持容量８２はＴＦＴ８１のゲートとソース間の電圧を保持するように設けられている。また、電源線８６と発光素子８３の陰極には、電源からそれぞれ所定の電位が与えられており、互いに電位差を有している。

　なお、本明細書において接続とは、特に記載のない限り電気的な接続を意味する。

　走査線８５の電位によりＴＦＴ８０がオンになると、信号線８４に入力されたビデオ信号の電位がＴＦＴ８１のゲートに与えられる。この入力されたビデオ信号の電位に従って、ＴＦＴ８１のゲート電圧（ゲートとソース間の電圧差）が定まる。そして、該ゲート電圧によって流れるＴＦＴ８１のドレイン電流は、発光素子８３に供給され、発光素子８３は供給された電流によって発光する。

　また図１０（Ｂ）に、図１０（Ａ）とは異なる一般的な発光装置の画素の構成を示す。図１０（Ｂ）に示した画素は、ＴＦＴ６０、６１、６７と、保持容量６２と、発光素子６３とを有している。なお保持容量６２は必ずしも設ける必要はない。

　ＴＦＴ６０は、ゲートが第１走査線６５に接続されており、ソースとドレインが一方は信号線６４に、もう一方はＴＦＴ６１のゲートに接続されている。ＴＦＴ６７は、ゲートが第２走査線６８に接続されており、ソースとドレインが一方は電源線６６に、もう一方はＴＦＴ６１のゲートに接続されている。ＴＦＴ６１は、ソースが電源線６６に接続されており、ドレインが発光素子６３の陽極に接続されている。保持容量６２はＴＦＴ６１のゲートとソース間の電圧を保持するように設けられている。また、電源線６６と発光素子６３の陰極には、電源からそれぞれ所定の電位が与えられており、互いに電位差を有している。

　第１走査線６５の電位によりＴＦＴ６０がオンになると、信号線６４に入力されたビデオ信号の電位がＴＦＴ６１のゲートに与えられる。この入力されたビデオ信号の電位に従って、ＴＦＴ６１のゲート電圧（ゲートとソース間の電圧差）が定まる。そして、該ゲート電圧によって流れるＴＦＴ６１のドレイン電流は、発光素子６３に供給され、発光素子６３は供給された電流によって発光する。

　さらに図１０（Ｂ）に示した画素では、第２走査線６８の電位によりＴＦＴ６７がオンになると、電源線６６の電位がＴＦＴ６１のゲートとソースの両方に与えられ、よってＴＦＴ６１がオフし、発光素子６３の発光が強制的に終了する。

　ところで、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Electroluminescence）が得られる電界発光材料は、赤色の発光輝度が、青色、緑色の発光輝度に比べて低いものが一般的に多い。そのような特性の電界発光材料を用いた発光素子で発光装置を作製した場合、当然表示する画像の赤色の輝度が低くなりがちである。

　特にＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）に対応した三種類の発光素子を形成するカラー化表示方式の場合、白色のバランスを取るのが困難である。

　そこで赤色よりもやや波長の短い橙色の光を赤色の光として利用する方法が、従来用いられてきた。しかしこの方法では赤色の画像が橙色として表示されてしまい、赤色の純度が低かった。

　そこで、赤色、青色、緑色の発光輝度のバランスを取るために、画素に供給する電流をＲＧＢごとに変える方法が一般的に採用されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、電源線と発光素子の陰極との間の電位差にＲＧＢごとに変化をつけることで、画素に供給する電流を変えることができ、白色のバランスを保つことができる。

特開２００１−１５９８７８号公報（第５頁）

　しかし、上記方法にも解決するべき問題があった。ＲＧＢの画素ごとに電源線の電位を異ならせたとき、発光素子への電流の供給を制御するＴＦＴを完全にオンさせるために、該ＴＦＴがｐチャネル型ＴＦＴの場合は最も電位の低い電源線に、該ＴＦＴがｎチャネル型ＴＦＴの場合は最も電位の高い電源線に合わせ、ビデオ信号のオンの電位を定める必要がある。

　例えば図１０（Ａ）に示した画素の場合、ＴＦＴ８１はｐチャネル型ＴＦＴであるので、ビデオ信号の低い側（以下、Ｌｏと呼ぶ）の電位を電源線８６の電位よりも低くすることで、ＴＦＴ８１をオンさせていた。よって、ＲＧＢごとに電源線の電位に変化をつけた場合では、ビデオ信号のＬｏの電位を、ＲＧＢのうち最も低い電源線の電位よりも低く設定していた。しかし、例えばＲに対応する電源線の電位を最も低くした場合、ＢまたはＧに対応する画素ではＲに対応する画素ほどビデオ信号のＬｏの電位を低める必要はないが、消費電力が嵩む原因となる。

　また図１０（Ｂ）に示した画素の場合も同様に、ＴＦＴ６１をオンさせるために最も電位の低い電源線に合わせてビデオ信号の電位を定めると、消費電力が嵩んでしまう。そして当然ｎチャネル型ＴＦＴの場合でもｐチャネル型ＴＦＴの場合と同様に、最も電位の高い電源線に合わせてビデオ信号の高い側（以下、Ｈｉと呼ぶ）の電位を定めることが、消費電力が嵩む原因となる。

　本発明は上記問題に鑑み、白色のバランスを保ちつつ、パネルの消費電力を抑えることができる発光装置の提供を課題とする。

　本発明では、発光素子に流れる電流を制御するトランジスタのゲートに与えられるビデオ信号の２値の電位のうちのいずれか一方の電位の高さと、電源線の電位の高さとを、対応する色毎に異ならせる。

　具体的には、発光素子への電流の供給を制御するトランジスタがｐチャネル型の場合、ゲートに与えられる低電位側の電位の高さと、前記電源線の電位の高さとを、対応する発光素子の色毎に変える。逆に発光素子への電流の供給を制御するトランジスタがｎチャネル型の場合、ゲートに与えられる高電位側の電位の高さと、前記電源線の電位の高さとを、対応する発光素子の色毎に変える。

　上記構成により、必要以上に電源線の電位を高めたり低めたりせずとも、白色のバランスを保ち、パネルの消費電力を抑えることができる。

　本発明は上記構成により、必要以上に電源線の電位を高めたり低めたりせずとも、白色のバランスを保ち、パネルの消費電力を抑えることができる。

　本実施の形態では、画素に入力されるビデオ信号のＬｏの電位と電源線の電位とを、ＲＧＢの対応する各色ごとに変えることができる発光装置の構成について説明する。なお発光装置は、発光素子が封止された状態にあるパネルと、該パネルにコントローラを含むＩＣ等を実装した状態にあるモジュールとを含む。

　図１に本発明の発光装置が有する画素部１００と、信号線駆動回路２２０の構成をブロック図で示す。

　画素部１００は、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する画素が設けられており、各画素には信号線、電源線及び走査線から電位が与えられる。そして、１つの信号線に与えられる電位（具体的にはビデオ信号の電位）は、同じ色に対応する複数の画素に与えられる。また１つの電源線に与えられる電位は、同じ色に対応する複数の画素に与えられる。

　図１ではＲＧＢに対応する信号線を、それぞれＳｒ、Ｓｇ、Ｓｂとし、ＲＧＢに対応する電源線を、それぞれＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂとした。なお、本発明の発光装置が有する信号線や電源線の数はこれに限定されず、各色に対応する信号線及び電源線が複数あっても良い。また図１では走査線が３つの場合について示しているが、走査線の数はこれに限定されない。

　なお本実施の形態では、図１０（Ａ）に示したような画素にトランジスタが２つ設けられた構成を想定しているが、本発明はこれに限定されない。例えば図１０（Ｂ）に示したような、画素にトランジスタが３つ設けられた構成を想定していても良い。本発明は、デジタルのビデオ信号を用いた時分割階調表示が可能な、アクティブマトリクス型の発光装置であれば良い。

　なお、スイッチング用ＴＦＴはｎ型であってもｐ型であってもどちらでも良い。

　図１に示す信号線駆動回路２２０は、シフトレジスタ２２０ａ、記憶回路Ａ２２０ｂ、記憶回路Ｂ２２０ｃ、レベルシフタ２２０ｄを有している。

　本実施の形態では、発光素子に流れる電流を制御するトランジスタ（駆動用トランジスタ）がｐチャネル型トランジスタの場合について説明する。駆動用トランジスタがｐチャネル型トランジスタの場合、パネルの外部に設けられた電源回路から、電源線Ｖｒに電源電位ＶＤＤ（Ｒ）が与えられ、電源線Ｖｇに電源電位ＶＤＤ（Ｇ）が与えられ、電源線Ｖｂに電源電位ＶＤＤ（Ｂ）が与えられる。また、Ｒに対応するビデオ信号のＬｏの電位として用いられる電源電位ＶＳＳ（Ｒ）と、Ｇに対応するビデオ信号のＬｏの電位として用いられる電源電位ＶＳＳ（Ｇ）と、Ｂに対応するビデオ信号のＬｏの電位として用いられる電源電位ＶＳＳ（Ｂ）は、パネルの外部に設けられた電源回路からレベルシフタ２２０ｄに与えられる。

　ただし、ＶＳＳ（Ｒ）＜ＶＤＤ（Ｒ）、ＶＳＳ（Ｇ）＜ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＳＳ（Ｂ）＜ＶＤＤ（Ｂ）とする。

　なお本実施の形態では、電源電位ＶＤＤ（Ｒ）と、電源電位ＶＤＤ（Ｇ）と、電源電位ＶＤＤ（Ｂ）の高さは互いに異なっているが、必ずしも全ての電源電位ＶＤＤの高さが異なっている必要はなく、いずれか１つの色に対応する電源電位ＶＤＤの高さが、他の色に対応する電源電位の高さと異なっていれば良い。

　本発明の発光装置では、各色に対応する電源電位ＶＤＤと電源電位ＶＳＳが、パネルに設けられた接続端子を介して与えられる。図２（Ａ）に、本発明の発光装置の一形態である素子基板の上面図を示す。

　図２（Ａ）に示す素子基板は、基板４００１上に、発光素子が各画素に設けられた画素部４００２と、前記画素部４００２が有する画素を選択する走査線駆動回路４００４と、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路４００３とが設けられている。なお本発明において信号線駆動回路と走査線駆動回路の数は図２（Ａ）に示した数に限定されない。信号線駆動回路と走査線駆動回路の数は、設計者が適宜設定することが可能である。

　４００５は、接続端子４００６を介して入力された電源電位または各種信号を、画素部４００２と、走査線駆動回路４００４と、信号線駆動回路４００３に与えるための引き回し配線である。

　図２（Ｂ）に、接続端子４００６の拡大図を示す。本発明の発光装置では、電源線に与えられる電源電位の高さが色毎に異なっていたとき、各電源電位ごとに異なる接続端子４００６を介してパネル内に入力する。本実施の形態ではＲＧＢ各色毎に互いに電源電位ＶＳＳとＶＤＤの高さが異なっており、各電源電位はそれぞれ互いに別個の接続端子４００６を介して入力される。

　次に、信号線駆動回路２２０の駆動について簡単に説明する。図３（Ａ）に、信号線駆動回路２２０の、より詳細な構成をブロック図で示す。

　まず、シフトレジスタ２２０ａにクロック信号ＣＬＫとスタートパルス信号ＳＰとが入力されることによって、タイミング信号が生成され、記憶回路Ａ２２０ｂが有する複数のラッチＡ（ＬＡＴＡ１〜ＬＡＴＡ３）にそれぞれ入力される。なおこのとき、シフトレジスタ２２０ａにおいて生成されたタイミング信号を、バッファ等で緩衝増幅してから、記憶回路Ａ２２０ｂが有する複数のラッチＡ（ＬＡＴＡ１〜ＬＡＴＡ３）にそれぞれ入力するようにしても良い。

　記憶回路Ａ２２０ｂにタイミング信号が入力されると、該タイミング信号に同期して、ビデオ信号線２３０に入力される１ビット分のビデオ信号が、順に複数のラッチＡ（ＬＡＴＡ１〜ＬＡＴＡ３）のそれぞれに書き込まれ、保持される。記憶回路Ａ２２０ｂの全てのステージのラッチへの、ビデオ信号の書き込みが一通り終了するまでの時間を、ライン期間と呼ぶ。実際には、上記ライン期間に水平帰線期間が加えられた期間をライン期間に含むことがある。

　１ライン期間が終了すると、記憶回路Ｂ２２０ｃが有する複数のラッチＢ（ＬＡＴＢ１〜ＬＡＴＢ３）に、ラッチ信号線２３１を介してラッチシグナル（Latch Signal）が供給される。この瞬間、記憶回路Ａ２２０ｂが有する複数のラッチＡ（ＬＡＴＡ１〜ＬＡＴＡ３）に保持されているビデオ信号は、記憶回路Ｂ２２０ｃが有する複数のラッチＢ（ＬＡＴＢ１〜ＬＡＴＢ３）に一斉に書き込まれ、保持される。

　ビデオ信号を記憶回路Ｂ２２０ｃに送出し終えた記憶回路Ａ２２０ｂには、再びシフトレジスタ２２０ａからのタイミング信号に同期して、次の１ビット分のビデオ信号の書き込みが順次行われる。この２順目の１ライン期間中には、記憶回路Ｂ２２０ｃに保持されているビデオ信号がレベルシフタ２２０ｄに入力される。

　レベルシフタ２２０ｄは、入力されたビデオ信号の振幅を増幅して、各信号線に供給する。ビデオ信号の振幅の増幅には、各色に対応する電源電位ＶＳＳが用いられる。

　図３（Ｂ）にレベルシフタの一例を、回路図で示す。図３（Ｂ）に示すレベルシフタは、４つのｎチャネル型トランジスタ３００〜３０３、２つのｐチャネル型トランジスタ３０４、３０５が設けられている。

　ｎチャネル型トランジスタ３００のソース及びｎチャネル型トランジスタ３０２のソースには、各色に対応する電源電位ＶＳＳが与えられている。本実施の形態では、Ｒに対応するレベルシフタには電源電位ＶＳＳ（Ｒ）が、Ｇに対応するレベルシフタには電源電位ＶＳＳ（Ｇ）が、Ｂに対応するレベルシフタには電源電位ＶＳＳ（Ｂ）が与えられている。図３（Ｂ）ではＲに対応するＶＳＳ（Ｒ）が与えられている例を示している。

　また、ｎチャネル型トランジスタ３００のドレインにはｎチャネル型トランジスタ３０１のソースが接続されており、ｎチャネル型トランジスタ３０１のドレインにはｐチャネル型トランジスタ３０４のドレインが接続されている。また、ｎチャネル型トランジスタ３０２のドレインにはｎチャネル型トランジスタ３０３のソースが接続されており、ｎチャネル型トランジスタ３０３のドレインにはｐチャネル型トランジスタ３０５のドレインが接続されている。

　また、ｐチャネル型トランジスタ３０４のソースと、ｐチャネル型トランジスタ３０５のソースには、レベルシフタ用の電源電位ＶＤＤ（ＬＳ）が与えられている。電源電位ＶＤＤ（ＬＳ）は全ての色に対応するレベルシフタにおいて共通である。なおＶＤＤ（ＬＳ）は最も電位が高い電源線の電位以上になるように設定する。なお、各色に対応するＶＳＳは、全てＶＳＳ＜ＶＤＤ（ＬＳ）である。

　ｎチャネル型トランジスタ３００のゲートはｎチャネル型トランジスタ３０３のドレインに接続されており、ｎチャネル型トランジスタ３０１及びｐチャネル型トランジスタ３０４のゲートには、記憶回路Ｂ２２０ｃによってビデオ信号の極性が反転された信号の電位ＩＮ₂が与えられている。

　ｎチャネル型トランジスタ３０３及びｐチャネル型トランジスタ３０５のゲートには、記憶回路Ｂ２２０ｃからのビデオ信号の電位ＩＮ₁が与えられている。ｎチャネル型トランジスタ３０２のゲートはｎチャネル型トランジスタ３０１のドレインに接続されており、該ノードの電位が増幅後のビデオ信号ＯＵＴの電位として各信号線に与えられる。

　そして、レベルシフタから出力される増幅後のビデオ信号は、Ｈｉの電位がＶＤＤ（ＬＳ）と同じ高さに保たれており、Ｌｏの電位が各色に対応する電源電位ＶＳＳと同じ高さに保たれている。そして、該ビデオ信号が信号線を介して各色に対応する画素に供給される。

　画素において、該ビデオ信号の電位は、発光素子に供給する電流を制御するトランジスタのゲートに与えられる。

　一方、電源電位ＶＤＤ（Ｒ）、ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＤＤ（Ｂ）は、各色に対応する電源線Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂに与えられる。

　図４（Ａ）を用いて、信号線Ｓｒ、Ｓｇ、ＳｂにそれぞれＶＳＳ（Ｒ）、ＶＳＳ（Ｇ）、ＶＳＳ（Ｂ）が与えられたときの、画素の動作について説明する。走査線Ｇが選択されると、各画素のスイッチング用トランジスタ４０１が全てオンになり、各信号線Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂに与えられているビデオ信号の電位ＶＳＳ（Ｒ）、ＶＳＳ（Ｇ）、ＶＳＳ（Ｂ）は、各画素の駆動用トランジスタ４０２のゲートに与えられる。

　一方、電源線Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂには、それぞれ電源電位ＶＤＤ（Ｒ）、ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＤＤ（Ｂ）が与えられており、各電源電位ＶＤＤ（Ｒ）、ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＤＤ（Ｂ）はそれぞれ対応する画素の駆動用トランジスタ４０２のソースに与えられている。

　よって各画素の駆動用トランジスタ４０２のゲート電圧Ｖｇｓは、Ｒ用の画素だとＶＳＳ（Ｒ）−ＶＤＤ（Ｒ）、Ｇ用の画素だとＶＳＳ（Ｇ）−ＶＤＤ（Ｇ）、Ｂ用の画素だとＶＳＳ（Ｂ）−ＶＤＤ（Ｂ）となる。ここでＶＳＳ（Ｒ）＜ＶＤＤ（Ｒ）、ＶＳＳ（Ｇ）＜ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＳＳ（Ｂ）＜ＶＤＤ（Ｂ）であるのでゲート電圧Ｖｇｓは負となり、閾値が−２Ｖだと仮定すると、駆動用トランジスタ４０２はオンとなる。よって、発光素子４０４は発光した状態になる。そして各画素のゲート電圧は、保持容量４０３において保持される。

　本実施の形態では、白色のバランスを取るために、Ｒの発光素子４０４の輝度を高めて、Ｇの発光素子４０４の輝度を低くするように補正すると仮定する。この場合、ＶＳＳ（Ｒ）−ＶＤＤ（Ｒ）＞ＶＳＳ（Ｂ）−ＶＤＤ（Ｂ）＞ＶＳＳ（Ｇ）−ＶＤＤ（Ｇ）とする。また、ＶＤＤ（Ｒ）＞ＶＤＤ（Ｂ）＞ＶＤＤ（Ｇ）とする。よって最も高い電源線の電位はＶＤＤ（Ｒ）であるので、ＶＤＤ（ＬＳ）≧ＶＤＤ（Ｒ）＞ＶＤＤ（Ｂ）＞ＶＤＤ（Ｇ）となる。

　なお発光素子４０４は陽極と陰極を有しており、本明細書では、陽極を画素電極として用いる場合は陰極を対向電極と呼び、陰極を画素電極として用いる場合は陽極を対向電極と呼ぶ。そして、陽極を画素電極として用い、陰極を対向電極として用いる場合、駆動用トランジスタ４０２はｐチャネル型トランジスタであることが望ましい。逆に、陽極を対向電極として用い、陰極を画素電極として用いる場合、駆動用トランジスタ４０２はｎチャネル型トランジスタであることが望ましい。いずれの場合においても、発光素子４０４の対向電極には共通の電源電位が与えられている。そして、駆動用トランジスタ４０２がオンのときに、発光素子４０４に順方向バイアスの電圧が印加されるように、対向電極の電源電位と電源線の各電源電位ＶＤＤ（Ｒ）、ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＤＤ（Ｂ）の高さを定める。

　なお、本実施の形態ではＲの輝度を高め、Ｇの輝度を低めるように補正を行なったが、本発明はこれに限定されない。発光素子に用いる電界発光材料の特性に従って、適宜各電位の高さを変えるようにする。

　また、輝度を高めたい色に対応するＶＤＤを、他の色に対応するＶＤＤよりも必ずしも高くする必要はない。輝度を高めたい色の発光素子に印加される電圧が、他の色に対応する発光素子に印加される電圧より大きければ良い。よって、各色に対応する電源電位ＶＳＳと、電源電位ＶＤＤの高さの関係は、本実施の形態で示した関係に限定されない。

　また、輝度を高めたい色に対応する電界発光材料の発光効率が、他の色に対応する電界発光材料の発光効率に比べて著しく高い場合、輝度を高めたい色のＶＳＳとＶＤＤの電位差を、他の色のＶＳＳとＶＤＤの電位差よりも必ずしも高くする必要はない。

　次に、図４（Ｂ）を用いて、信号線Ｓｒ、Ｓｇ、ＳｂにそれぞれＶＤＤ（ＬＳ）が与えられたときの、画素の動作について説明する。走査線Ｇが選択されると、各画素のスイッチング用トランジスタ４０１が全てオンになり、各信号線Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂに与えられているビデオ信号の電位ＶＤＤ（ＬＳ）は、各画素の駆動用トランジスタ４０２のゲートに与えられる。

　一方、電源線Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂには、それぞれ電源電位ＶＤＤ（Ｒ）、ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＤＤ（Ｂ）が与えられており、各電源電位ＶＤＤ（Ｒ）、ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＤＤ（Ｂ）はそれぞれ対応する画素の駆動用トランジスタ４０２のソースに与えられている。

　よって各画素の駆動用トランジスタ４０２のゲート電圧Ｖｇｓは、Ｒ用の画素だとＶＤＤ（ＬＳ）−ＶＤＤ（Ｒ）、Ｇ用の画素だとＶＤＤ（ＬＳ）−ＶＤＤ（Ｇ）、Ｂ用の画素だとＶＤＤ（ＬＳ）−ＶＤＤ（Ｂ）となる。ここでＶＤＤ（ＬＳ）≧ＶＤＤ（Ｒ）＞ＶＤＤ（Ｂ）＞ＶＤＤ（Ｇ）であるので、ゲート電圧Ｖｇｓは全て０以上となり、閾値が−２Ｖだと仮定すると駆動用トランジスタ４０２はオフとなる。よって、発光素子は消灯した状態になる。

　なお上述の動作は、発光素子に供給する電流を制御する駆動用トランジスタがｐチャネル型である場合を想定して説明をしている。次に、駆動用トランジスタがｎチャネル型である場合について説明する。

　駆動用トランジスタがｎチャネル型である場合、電源線の電位として、各色に対応する電源電位ＶＳＳを用いる。具体的には、パネルの外部に設けられた電源回路から、電源線Ｖｒに電源電位ＶＳＳ（Ｒ）が与えられ、電源線Ｖｇに電源電位ＶＳＳ（Ｇ）が与えられ、電源線Ｖｂに電源電位ＶＳＳ（Ｂ）が与えられる。

　なお、電源線に与えられる電源電位ＶＳＳ（Ｒ）と、電源電位ＶＳＳ（Ｇ）と、電源電位ＶＳＳ（Ｂ）の高さはいずれか１つが異なっていれば良く、必ずしも全ての電源電位ＶＳＳの高さが異なっている必要はない。

　また、駆動用トランジスタがｎチャネル型である場合、画素に入力されるビデオ信号のＨｉの電位として、各色に対応する電源電位ＶＤＤを用いる。ビデオ信号のＨｉの電位は、例えばレベルシフタに与えられる電源電位ＶＤＤの高さを変えるこことで、対応する色ごとに変えることができる。具体的には、Ｒに対応するビデオ信号のＨｉの電位として用いられる電源電位ＶＤＤ（Ｒ）と、Ｇに対応するビデオ信号のＨｉの電位として用いられる電源電位ＶＤＤ（Ｇ）と、Ｂに対応するビデオ信号のＨｉの電位として用いられる電源電位ＶＤＤ（Ｂ）が、パネルの外部に設けられた電源回路から各色に対応するレベルシフタ２２０ｄに与えられる。

　ただし、ＶＤＤ（Ｒ）＞ＶＳＳ（Ｒ）、ＶＤＤ（Ｇ）＞ＶＳＳ（Ｇ）、ＶＤＤ（Ｂ）＞ＶＳＳ（Ｂ）とする。

　レベルシフタ２２０ｄは、与えられた電源電位ＶＤＤ（Ｒ）、ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＤＤ（Ｂ）を用いてビデオ信号の振幅を増幅し、各信号線に供給する。

　図１１に駆動用トランジスタがｎチャネル型の場合に用いる、レベルシフタの構成を示す。図１１に示すレベルシフタは、４つのｐチャネル型トランジスタ７００〜７０３、２つのｎチャネル型トランジスタ７０４、７０５が設けられている。

　ｐチャネル型トランジスタ７００のソース及びｐチャネル型トランジスタ７０２のソースには、各色に対応した電源電位ＶＤＤ（Ｒ）、ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＤＤ（Ｂ）のいずれか１つが与えられている。図１１ではＲに対応するレベルシフタにＶＤＤ（Ｒ）が与えられている例を示している。

　また、ｐチャネル型トランジスタ７００のドレインにはｐチャネル型トランジスタ７０１のソースが接続されており、ｐチャネル型トランジスタ７０１のドレインにはｎチャネル型トランジスタ７０４のドレインが接続されている。また、ｐチャネル型トランジスタ７０２のドレインにはｐチャネル型トランジスタ７０３のソースが接続されており、ｐチャネル型トランジスタ７０３のドレインにはｎチャネル型トランジスタ７０５のドレインが接続されている。

　ｐチャネル型トランジスタ７００のゲートはｐチャネル型トランジスタ７０３のドレインに接続されており、ｐチャネル型トランジスタ７０１及びｎチャネル型トランジスタ７０４のゲートには、記憶回路Ｂ２２０ｃによってビデオ信号の極性が反転された電位ＩＮ₂が与えられている。

　ｐチャネル型トランジスタ７０３及びｎチャネル型トランジスタ７０５のゲートには、記憶回路Ｂ２２０ｃからのビデオ信号の電位ＩＮ₁が与えられている。ｐチャネル型トランジスタ７０２のゲートはｐチャネル型トランジスタ７０１のドレインに接続されており、該ノードの電位が増幅後のビデオ信号ＯＵＴの電位として各信号線に与えられる。

　また、ｎチャネル型トランジスタ７０４のソースと、ｎチャネル型トランジスタ７０５のソースには、レベルシフタ用の電源電位ＶＳＳ（ＬＳ）が与えられている。電源電位ＶＳＳ（ＬＳ）は、全ての色に対応するレベルシフタにおいて共通である。なお、各色に対応するＶＤＤは、全てＶＤＤ＞ＶＳＳ（ＬＳ）であり、ＶＳＳ（ＬＳ）は最も低い電源線の電位以下になるように設定する。

　レベルシフタから出力される増幅後のビデオ信号は、Ｌｏの電位がＶＳＳ（ＬＳ）と同じ高さに保たれており、Ｈｉの電位が各色に対応する電源電位ＶＤＤと同じ高さに保たれている。そして、該ビデオ信号が信号線を介して各色に対応する画素に供給される。

　画素において、該ビデオ信号の電位は、発光素子に供給する電流を制御するトランジスタのゲートに与えられる。

　一方、電源電位ＶＳＳ（Ｒ）、ＶＳＳ（Ｇ）、ＶＳＳ（Ｂ）は、各色に対応する電源線Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂに与えられる。

　図４（Ａ）の画素において、駆動用トランジスタがｎチャネル型トランジスタの場合に、信号線Ｓｒ、Ｓｇ、ＳｂにそれぞれＶＤＤ（Ｒ）、ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＤＤ（Ｂ）が与えられたときの、画素の動作について、図１３（Ａ）を用いて説明する。走査線Ｇが選択されると、各画素のスイッチング用トランジスタ４１１が全てオンになり、各信号線Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂに与えられているビデオ信号の電位ＶＤＤ（Ｒ）、ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＤＤ（Ｂ）は、各画素の駆動用トランジスタ４１２のゲートに与えられる。

　一方、電源線Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂには、それぞれ電源電位ＶＳＳ（Ｒ）、ＶＳＳ（Ｇ）、ＶＳＳ（Ｂ）が与えられており、各電源電位ＶＳＳ（Ｒ）、ＶＳＳ（Ｇ）、ＶＳＳ（Ｂ）はそれぞれ対応する画素の駆動用トランジスタ４１２のソースに与えられている。

　よって各画素の駆動用トランジスタ４１２のゲート電圧Ｖｇｓは、Ｒ用の画素だとＶＤＤ（Ｒ）−ＶＳＳ（Ｒ）、Ｇ用の画素だとＶＤＤ（Ｇ）−ＶＳＳ（Ｇ）、Ｂ用の画素だとＶＤＤ（Ｂ）−ＶＳＳ（Ｂ）となる。ここでＶＤＤ（Ｒ）＞ＶＳＳ（Ｒ）、ＶＤＤ（Ｇ）＞ＶＳＳ（Ｇ）、ＶＤＤ（Ｂ）＞ＶＳＳ（Ｂ）であるのでゲート電圧Ｖｇｓは正となり、閾値電圧が２Ｖだと仮定すると、駆動用トランジスタ４１２はオンとなる。そして各画素のゲート電圧は、保持容量４１３において保持される。

　白色のバランスを取るために、Ｒの発光素子４１４の輝度を高めて、Ｇの発光素子４１４の輝度を低くするように補正すると仮定すると、この場合、ＶＤＤ（Ｒ）−ＶＳＳ（Ｒ）＞ＶＤＤ（Ｂ）−ＶＳＳ（Ｂ）＞ＶＤＤ（Ｇ）−ＶＳＳ（Ｇ）とする。また、ＶＳＳ（Ｒ）＜ＶＳＳ（Ｂ）＜ＶＳＳ（Ｇ）とする。よって最も低い電源線の電位はＶＳＳ（Ｒ）であるので、ＶＳＳ（ＬＳ）≦ＶＳＳ（Ｒ）＜ＶＳＳ（Ｂ）＜ＶＳＳ（Ｇ）となる。

　なお、本実施の形態ではＲの輝度を高め、Ｇの輝度を低めるように補正を行なったが、本発明はこれに限定されない。発光素子に用いる電界発光材料の特性に従って、適宜各電位の高さを変えるようにする。

　また、輝度を高めたい色に対応するＶＳＳを、他の色に対応するＶＳＳよりも必ずしも低くする必要はない。輝度を高めたい色の発光素子に印加される電圧が、他の色に対応する発光素子に印加される電圧より大きければ良い。よって、各色に対応する電源電位ＶＤＤと、電源電位ＶＳＳの高さの関係は、本実施の形態で示した関係に限定されない。

　また、輝度を高めたい色に対応する電界発光材料の発光効率が、他の色に対応する電界発光材料の発光効率に比べて著しく高い場合、輝度を高めたい色のＶＤＤとＶＳＳの電位差が、他の色のＶＤＤとＶＳＳの電位差よりも必ずしも大きくする必要はない。

　次に、図４（Ｂ）の画素において、駆動用トランジスタがｎチャネル型トランジスタの場合に、信号線Ｓｒ、Ｓｇ、ＳｂにそれぞれＶＳＳ（ＬＳ）が与えられたときの画素の動作について、図１３（Ｂ）を用いて説明する。走査線Ｇが選択されると、各画素のスイッチング用トランジスタ４１１が全てオンになり、各信号線Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂに与えられているビデオ信号の電位ＶＳＳ（ＬＳ）は、各画素の駆動用トランジスタ４１２のゲートに与えられる。

　一方、電源線Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂには、それぞれ電源電位ＶＳＳ（Ｒ）、ＶＳＳ（Ｇ）、ＶＳＳ（Ｂ）が与えられており、各電源電位ＶＳＳ（Ｒ）、ＶＳＳ（Ｇ）、ＶＳＳ（Ｂ）はそれぞれ対応する画素の駆動用トランジスタ４１２のソースに与えられている。

　よって各画素の駆動用トランジスタ４１２のゲート電圧Ｖｇｓは、Ｒ用の画素だとＶＳＳ（ＬＳ）−ＶＳＳ（Ｒ）、Ｇ用の画素だとＶＳＳ（ＬＳ）−ＶＳＳ（Ｇ）、Ｂ用の画素だとＶＳＳ（ＬＳ）−ＶＳＳ（Ｂ）となる。ここでＶＳＳ（ＬＳ）≦ＶＳＳ（Ｒ）＜ＶＳＳ（Ｂ）＜ＶＳＳ（Ｇ）であるので、ゲート電圧Ｖｇｓは全て０以下となり、閾値電圧が２Ｖだと仮定すると駆動用トランジスタ４１２はオフとなり、発光素子は全て消灯した状態になる。

　なお本発明において用いられる信号線駆動回路は、本実施の形態で示した構成に限定されない。さらに、本実施例で示したレベルシフタは、図３（Ｂ）及び図１１に示した構成に限定されない。なお、シフトレジスタの代わりに、例えばデコーダ回路のような信号線の選択ができる別の回路を用いても良い。

　例えばレベルシフタを用いずに、記憶回路Ｂ２２０ｃが有するＬＡＴＢから出力されたビデオ信号を、増幅せずに対応する信号線に入力する場合、該ＬＡＴＢに供給されている電源電位のうち、ビデオ信号のＨｉとＬｏのいずれか一方の電位として用いる電源電位を、対応する色毎に変えれば良い。つまり本発明は、駆動用トランジスタの極性に従って、画素に入力されるビデオ信号のＨｉとＬｏのいずれか一方の電位を、対応する色毎に高さを異ならせれば良い。

　またレベルシフタからの出力がバッファにおいて緩衝増幅されている場合は、駆動用トランジスタの極性に従って画素に入力されるビデオ信号のＨｉとＬｏのいずれか一方の電位を対応する色毎に高さを異ならすことができるように、バッファに供給する電位も対応する色毎に高さを異ならせる。

　本発明は上記構成により、各色の発光素子の輝度の特性に合わせて信号線に入力されるビデオ信号の電位を設定したり、電源線の電位を設定するので、必要以上に電源線の電位を高めたり低めたりせずとも、白色のバランスを保ち、パネルの消費電力を抑えることができる。

　なお本発明の補正は、発光装置の出荷前に行うのが望ましい。

　なお本発明において発光素子は、陽極と陰極の間に電場を加えることで発生するルミネッセンス（Electroluminescence）が得られる電界発光材料を含む層（電界発光層）を有している。電界発光層は陽極と陰極の間に設けられており、単層または複数の層で構成されている。電界発光層におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とが含まれる。

　なお発光素子は、電界発光層に含まれる正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層または電子輸送層等が、無機化合物単独で、または有機化合物に無機化合物が混合されている材料で形成されている形態をも取り得る。また、これらの層どうしが互いに一部混合していても良い。

　また本発明において発光素子は、電流または電圧によって輝度が制御される素子であれば良く、ＦＥＤ（Field Emission Display）に用いられているＭＩＭ型の電子源素子（電子放出素子）や、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）等を含んでいる。

　また、本発明の発光装置において用いられるトランジスタは、単結晶シリコンを用いて形成されたトランジスタであっても良いし、多結晶シリコンやアモルファスシリコンを用いた薄膜トランジスタであっても良い。また、有機半導体を用いたトランジスタであっても良い。

　本実施例では、図４（Ａ）に示した画素において、スイッチング用トランジスタ４０１がｎチャネル型、駆動用トランジスタ４０２がｐチャネル型のときの、走査線Ｇと、電源線Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂと、信号線Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂのタイミングチャートについて説明する。

　図５に、本実施例のタイミングチャートを示す。本実施例では、電源線の電源電位ＶＤＤ（Ｒ）を９Ｖ、ＶＤＤ（Ｇ）を８Ｖ、ＶＤＤ（Ｂ）を７Ｖとした。また、信号線ＳｒのＬｏの電位に相当するＶＳＳ（Ｒ）を−３Ｖ、信号線ＳｇのＬｏの電位に相当するＶＳＳ（Ｇ）を−２Ｖ、信号線ＳｂのＬｏの電位に相当するＶＳＳ（Ｂ）を−３Ｖとした。さらに、信号線Ｓｒ、Ｓｇ、ＳｂのＨｉの電位は共通の電位ＶＳＳ（ＬＳ）を用い、ＶＳＳ（ＬＳ）を９Ｖとした。

　走査線Ｇの電位がＨｉになるとスイッチング用トランジスタ４０１がオンになる。このとき各信号線Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂに与えられたビデオ信号の電位が、駆動用トランジスタ４０２のゲートに与えられる。

　信号線Ｓｒに与えられるビデオ信号の電位がＬｏのとき、駆動用トランジスタ４０２のゲート電圧Ｖｇｓ（Ｒ）はＶＳＳ（Ｒ）−ＶＤＤ（Ｒ）＝−３Ｖ−９Ｖ＝−１２Ｖとなる。よってｐチャネル型である駆動用トランジスタ４０２はオンになる。逆に信号線Ｓｒに与えられるビデオ信号の電位がＨｉのとき、駆動用トランジスタ４０２のゲート電圧ＶｇｓはＶＤＤ（ＬＳ）−ＶＤＤ（Ｒ）＝９Ｖ−９Ｖ＝０Ｖとなる。よって閾値が−２Ｖだと仮定すると、ｐチャネル型である駆動用トランジスタ４０２はオフになる。

　また、信号線Ｓｇに与えられるビデオ信号の電位がＬｏのとき、駆動用トランジスタ４０２のゲート電圧Ｖｇｓ（Ｇ）はＶＳＳ（Ｇ）−ＶＤＤ（Ｇ）＝−２Ｖ−８Ｖ＝−１０Ｖとなる。よってｐチャネル型である駆動用トランジスタ４０２はオンになる。逆に信号線Ｓｇに与えられるビデオ信号の電位がＨｉのとき、駆動用トランジスタ４０２のゲート電圧ＶｇｓはＶＤＤ（ＬＳ）−ＶＤＤ（Ｇ）＝９Ｖ−８Ｖ＝１Ｖとなる。よって閾値が−２Ｖだと仮定すると、ｐチャネル型である駆動用トランジスタ４０２はオフになる。

　信号線Ｓｂに与えられるビデオ信号の電位がＬｏのとき、駆動用トランジスタ４０２のゲート電圧Ｖｇｓ（Ｂ）はＶＳＳ（Ｂ）−ＶＤＤ（Ｂ）＝−３Ｖ−９Ｖ＝−１２Ｖとなる。よってｐチャネル型である駆動用トランジスタ４０２はオンになる。逆に信号線Ｓｂに与えられるビデオ信号の電位がＨｉのとき、駆動用トランジスタ４０２のゲート電圧ＶｇｓはＶＤＤ（ＬＳ）−ＶＤＤ（Ｂ）＝９Ｖ−７Ｖ＝２Ｖとなる。よって閾値が−２Ｖだと仮定すると、ｐチャネル型である駆動用トランジスタ４０２はオフになる。

　本実施例では、ＶＤＤ（Ｒ）＞ＶＤＤ（Ｇ）＞ＶＤＤ（Ｂ）である。また、ｐチャネル型である駆動用トランジスタ４０２がオンのときのＶｇｓ（Ｇ）＞Ｖｇｓ（Ｒ）＝Ｖｇｓ（Ｂ）である。これらの条件により、発光素子に印加される順方向バイアスの電圧の絶対値が、Ｒが最も大きく、Ｂが最も小さかったとすると、Ｒの輝度の補正の幅を最も大きくすることができ、Ｂの輝度の補正の幅を最も抑えることができる。

　なお本実施例で示したタイミングチャートはほんの一例であり、本発明の発光装置のタイミングチャートは本実施例で示したものに限定されない。

　また本実施例では、走査線を１つだけ示し、該走査線を共有しているＲＧＢに対応した３つの画素のみを示しているが、本発明はこれに限定されない。

　図１０（Ｂ）に示した画素についても本発明の構成を適用することができる。

　図６を用いて、画素にトランジスタが３つ設けられている場合について説明する。図６に示す画素は、図４（Ａ）に示す画素と基本的な動作は同じである。

　走査線Ｇａが選択され、各画素のスイッチング用トランジスタ５０１がオンになると、信号線Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂに与えられているビデオ信号の電位ＶＳＳ（Ｒ）、ＶＳＳ（Ｇ）、ＶＳＳ（Ｂ）は、各画素の駆動用トランジスタ５０２のゲートに与えられる。

　一方、電源線Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂには、それぞれ電源電位ＶＤＤ（Ｒ）、ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＤＤ（Ｂ）が与えられており、各電源電位ＶＤＤ（Ｒ）、ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＤＤ（Ｂ）はそれぞれ対応する画素の駆動用トランジスタ５０２のソースに与えられている。

　よって各画素の駆動用トランジスタ５０２のゲート電圧Ｖｇｓは、Ｒ用の画素だとＶＳＳ（Ｒ）−ＶＤＤ（Ｒ）、Ｇ用の画素だとＶＳＳ（Ｇ）−ＶＤＤ（Ｇ）、Ｂ用の画素だとＶＳＳ（Ｂ）−ＶＤＤ（Ｂ）となる。ここでＶＳＳ（Ｒ）＜ＶＤＤ（Ｒ）、ＶＳＳ（Ｇ）＜ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＳＳ（Ｂ）＜ＶＤＤ（Ｂ）であるのでゲート電圧Ｖｇｓは負となり、閾値電圧が−２Ｖ、駆動用トランジスタ５０２がｐチャネル型だと仮定すると、駆動用トランジスタ５０２はオンとなる。よって、発光素子は発光した状態になる。そして各画素のゲート電圧は、保持容量５０３において保持される。

　信号線Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂに与えられている電位が、ビデオ信号の電位ＶＤＤ（ＬＳ）であったとすると、各画素の駆動用トランジスタ５０２のゲート電圧Ｖｇｓは、Ｒ用の画素だとＶＤＤ（ＬＳ）−ＶＤＤ（Ｒ）、Ｇ用の画素だとＶＤＤ（ＬＳ）−ＶＤＤ（Ｇ）、Ｂ用の画素だとＶＤＤ（ＬＳ）−ＶＤＤ（Ｂ）となる。ここでＶＤＤ（ＬＳ）は他のどの電源線の電位以上に高く設定してあるので、ゲート電圧Ｖｇｓは全て０以上となり、閾値が−２Ｖだと仮定すると駆動用トランジスタ５０２はオフとなる。よって、発光素子は消灯した状態になる。

　そして、走査線Ｇａの選択が終了し、走査線Ｇｂが選択されると、消去用トランジスタ５０５がオンになるので、駆動用トランジスタ５０２のゲート電圧Ｖｇｓは全て０となり、閾値が−２Ｖだと仮定すると、全ての駆動用トランジスタ５０２はオフとなる。よって、走査線Ｇｂを共有している全ての画素の発光素子は、ビデオ信号の電位に関わらず、強制的に消灯した状態になる。

　なお本実施例では、発光素子に供給する電流を制御するトランジスタがｐチャネル型トランジスタである場合を想定していが、ｎチャネル型トランジスタであっても良い。駆動用トランジスタがｎチャネル型トランジスタの場合の各信号線、電源線の電位については、実施の形態の図１３（Ａ）の画素において駆動用トランジスタがｎチャネル型トランジスタの場合の説明を参照することができる。

　本実施例は、実施例１と組み合わせて実施することが可能である。

　本実施例では、駆動用トランジスタの動作領域と、発光素子に印加される電圧との関係について説明する。

　本発明では、電源線の電位だけではなく、駆動用トランジスタのゲート電圧Ｖｇｓを対応する色ごとに異ならせることで、発光素子に印加される電圧Ｖ_ELを各色毎に異ならせる。よって、ゲート電圧を制御することで発光素子に印加される電圧Ｖ_ELを制御できるような動作領域で、駆動用トランジスタを動作させることが望ましい。

　図７を参照する。図７（Ａ）は、本発明の発光装置の画素において、駆動用トランジスタ６０１および発光素子６０２の接続構成のみを図示したものである。また図７（Ｂ）に、図７（Ａ）で示した駆動用トランジスタ６０１および発光素子６０２の電圧電流特性を示す。なお図７（Ｂ）で示す駆動用トランジスタ６０１の電圧電流特性のグラフは、ソースとドレインの間の電圧であるＶｄｓに対する、駆動用トランジスタ６０１のドレイン電流の大きさを示しており、図７（Ｂ）には駆動用トランジスタ６０１のゲート電圧Ｖｇｓの値の異なる２つのグラフを示している。

　図７（Ａ）に示したように、発光素子６０２の画素電極と対向電極の間にかかる電圧をＶ_EL、電源線に接続される端子６０３と発光素子６０２の対向電極の間にかかる電圧をＶ_Tとする。なおＶ_Tは対向電極の電位と電源線の電位によって定まる固定の値である。また、駆動用トランジスタ６０１のゲートに接続される端子６０４とソースとの間の電圧がゲート電圧Ｖｇｓに相当する。

　駆動用トランジスタ６０１はｎチャネル型トランジスタでもｐチャネル型トランジスタでもどちらでも良い。

　駆動用トランジスタ６０１と発光素子６０２は直列に接続されているので、両素子を流れる電流の値は同じである。従って、図７（Ａ）に示した駆動用トランジスタ６０１と発光素子６０２とは、両素子の電圧電流特性を示すグラフの交点（動作点）において動作する。図７（Ｂ）において、Ｖ_ELは、対向電極の電位と動作点の電位との間の電圧になる。Ｖｄｓは、端子６０３での電位と動作点の電位との間の電圧になる。つまり、Ｖ_T＝Ｖ_EL＋Ｖｄｓである。

　そして図７（Ｂ）に示したように、駆動用トランジスタ６０１の電圧電流特性は、ＶｇｓとＶｄｓの値によって２つの領域に分けられる。｜Ｖｇｓ−Ｖｔｈ｜＜｜Ｖｄｓ｜である領域が飽和領域、｜Ｖｇｓ−Ｖｔｈ｜＞｜Ｖｄｓ｜である領域が線形領域である。なお、Ｖｔｈは駆動用トランジスタ６０１のしきい値電圧である。

　よって、動作点が線形領域にある場合｜Ｖ_EL｜＞＞｜Ｖｄｓ｜であるので、Ｖｇｓを各色毎に異ならせても、Ｖｇｓの違いがＶ_ELの値に反映されにくい。しかし動作点が飽和領域にある場合、｜Ｖｄｓ｜は｜Ｖ_EL｜よりも大きいか、もしくは小さくても同じ程度のオーダーを維持する。よって、Ｖｇｓを各色毎に異ならせたときに、Ｖｇｓの違いがＶ_ELの値に反映されやすく、輝度の補正を行ないやすい。

　従って本発明では、駆動用トランジスタを飽和領域で動作させるのが望ましい。

　また動作点が飽和領域にある場合、駆動用トランジスタ６０１のドレイン電流Ｉｄは、以下の式１に従う。なお式１において、β＝μＣ₀Ｗ／Ｌであり、μは移動度、Ｃ₀は単位面積あたりのゲート容量、Ｗ／Ｌはチャネル形成領域のチャネル幅Ｗとチャネル長Ｌの比である。

　式１から、飽和領域において電流ＩｄはＶｄｓによって変化せず、Ｖｇｓのみによって定まることがわかる。従って、発光素子の劣化によってＶ_ELが大きくなる代わりにＶｄｓが小さくなっても、Ｖｇｓが一定の値に保たれていれば、飽和領域での動作を維持することができるので、式１に従ってドレイン電流Ｉｄの値は一定に保たれる。

　電流が一定に保たれおり、なおかつ発光素子の輝度と電流は比例の関係にあるので、発光素子が劣化しても輝度の低下を抑えられる。

　本実施例は、実施例１または２と組み合わせて実施することが可能である。

　本実施例では本発明の発光装置の全体像について説明する。本発明の発光装置は、発光素子が封止された状態にあるパネルと、該パネルにコントローラ、電源回路等を含むＩＣが実装された状態にあるモジュールとが含まれる。モジュールとパネルは、共に発光装置の一形態に相当する。本実施例では、モジュールの具体的な構成について説明する。

　図８（Ａ）に、コントローラ８０１及び電源回路８０２がパネル８００に実装されたモジュールの外観図を示す。パネル８００には、発光素子が各画素に設けられた画素部８０３と、前記画素部８０３が有する画素を選択する走査線駆動回路８０４と、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路８０５とが設けられている。

　またプリント基板８０６にはコントローラ８０１、電源回路８０２が設けられており、コントローラ８０１または電源回路８０２から出力された各種信号及び電源電位は、ＦＰＣ８０７を介してパネル８００の画素部８０３、走査線駆動回路８０４、信号線駆動回路８０５に供給される。

　プリント基板８０６への電源電位及び各種信号は、複数の入力端子が配置されたインターフェース（I/F）部８０８を介して供給される。

　なお、本実施例ではパネル８００にプリント基板８０６がＦＰＣ８０７を用いて実装されているが、必ずしもこの構成に限定されない。ＣＯＧ(Chip on Glass)方式を用い、コントローラ８０１、電源回路８０２をパネル８００に直接実装させるようにしても良い。

　また、プリント基板８０６において、引きまわしの配線間に形成される容量や配線自体が有する抵抗等によって、電源電位や信号にノイズがのったり、信号の立ち上がりが鈍ったりすることがある。そこで、プリント基板８０６にコンデンサ、バッファ等の各種素子を設けて、電源電位や信号にノイズがのったり、信号の立ち上がりが鈍ったりするのを防ぐようにしても良い。

　図８（Ｂ）に、プリント基板８０６の構成をブロック図で示す。インターフェース８０８に供給された各種信号と電源電位は、コントローラ８０１と、電源回路８０２に供給される。

　コントローラ８０１は、Ａ／Ｄコンバータ８０９と、位相ロックドループ（PLL：Phase Locked Loop）８１０と、制御信号生成部８１１と、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）８１２、８１３とを有している。なお本実施例ではＳＲＡＭを用いているが、ＳＲＡＭの代わりに、ＳＤＲＡＭや、高速でデータの書き込みや読み出しが可能であるならばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）も用いることが可能である。

　インターフェース８０８を介して供給されたビデオ信号は、Ａ／Ｄコンバータ８０９においてパラレル−シリアル変換され、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応するビデオ信号として制御信号生成部８１１に入力される。また、インターフェース８０８を介して供給された各種信号をもとに、Ａ／Ｄコンバータ８０９においてＨｓｙｎｃ信号、Ｖｓｙｎｃ信号、クロック信号ＣＬＫ、交流電圧（AC Cont）が生成され、制御信号生成部８１１に入力される。

　位相ロックドループ８１０では、インターフェース８０８を介して供給される各種信号の周波数と、制御信号生成部８１１の動作周波数の位相とを合わせる機能を有している。制御信号生成部８１１の動作周波数は、インターフェース８０８を介して供給された各種信号の周波数と必ずしも同じではないが、互いに同期するように制御信号生成部８１１の動作周波数を位相ロックドループ８１０において調整する。

　制御信号生成部８１１に入力されたビデオ信号は、一旦ＳＲＡＭ８１２、８１３に書き込まれ、保持される。制御信号生成部８１１では、ＳＲＡＭ８１２に保持されている全ビットのビデオ信号のうち、全画素に対応するビデオ信号を１ビット分づつ読み出し、パネル８００の信号線駆動回路８０５に供給する。

　また制御信号生成部８１１では、各ビット毎の、発光素子が発光する期間に関する情報を、パネル８００の走査線駆動回路８０４に供給する。

　また電源回路８０２は所定の電源電位を、パネル８００の信号線駆動回路８０５、走査線駆動回路８０４及び画素部８０３に供給する。

　次に電源回路８０２の詳しい構成について、図９を用いて説明する。本実施例の電源回路８０２は、４つのスイッチングレギュレータコントロール８６０を用いたスイッチングレギュレータ８５４と、シリーズレギュレータ８５５とからなる。

　一般的にスイッチングレギュレータは、シリーズレギュレータに比べて小型、軽量であり、降圧だけでなく昇圧や正負反転することも可能である。一方シリーズレギュレータは、降圧のみに用いられるが、スイッチングレギュレータに比べて出力される電源電位の精度は良く、リプルやノイズはほとんど発生しない。本実施例の電源回路８０２では、両者を組み合わせて用いる。

　図９に示すスイッチングレギュレータ８５４は、スイッチングレギュレータコントロール（ＳＷＲ）８６０と、アテニュエイター（減衰器：ＡＴＴ）８６１と、トランス（Ｔ）８６２と、インダクター（Ｌ）８６３と、基準電源（Ｖｒｅｆ）８６４と、発振回路（ＯＳＣ）８６５と、ダイオード８６６と、バイポーラトランジスタ８６７と、可変抵抗８６８と、容量８６９とを有している。

　スイッチングレギュレータ８５４において外部のＬｉイオン電池（３．６Ｖ）等の電圧が変換されることで、陰極に与えられる電源電位と、スイッチングレギュレータ８５４に供給される電源電位が生成される。

　またシリーズレギュレータ８５５は、バンドギャップ回路（ＢＧ）８７０と、アンプ８７１と、オペアンプ８７２と、可変抵抗８８０〜８８５と、バイポーラトランジスタ８７５とを有し、スイッチングレギュレータ８５４において生成された電源電位が供給されている。

　シリーズレギュレータ８５５では、スイッチングレギュレータ８５４において生成された電源電位を用い、バンドギャップ回路８７０において生成された一定の電位に基ずいて、各色の発光素子の陽極に電流を供給する電源線及びビデオ信号のＨｉまたはＬｏのいずれか一方の電位として用いる直流の電源電位を生成する。

　具体的にＶＳＳ（Ｒ）、ＶＳＳ（Ｇ）、ＶＳＳ（Ｂ）、ＶＤＤ（Ｒ）、ＶＤＤ（Ｇ）、ＶＤＤ（Ｂ）は、シリーズレギュレータ８５５において生成される。

　本実施例は、実施例１〜３と組み合わせて実施することが可能である。

　本発明の発光装置を用いた電子機器は、必要以上に電源線の電位を高めたり低めたりせずとも、白色のバランスを保ち、パネルの消費電力を抑えることができる。

　本発明の発光装置を用いた電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ：Digital Versatile Disc）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。特に、斜め方向から画面を見る機会が多い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視されるため、発光装置を用いることが望ましい。それら電子機器の具体例を図１２に示す。

　図１２（Ａ）は表示装置であり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。本発明の発光装置を表示部２００３に用いることで、本発明の表示装置が完成する。発光装置は自発光型であるためバックライトが必要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすることができる。なお、発光素子表示装置は、パソコン用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。

　図１２（Ｂ）はデジタルスチルカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、受像部２１０３、操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッター２１０６等を含む。本発明の発光装置を表示部２１０２に用いることで、本発明のデジタルスチルカメラが完成する。

　図１２（Ｃ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、タッチパッド２２０６等を含む。本発明の発光装置を表示部２２０３に用いることで、本発明のノート型パーソナルコンピュータが完成する。

　図１２（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。本発明の発光装置を表示部２３０２に用いることで、本発明のモバイルコンピュータが完成する。

　図１２（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示する。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。本発明の発光装置を表示部Ａ２４０３、Ｂ２４０４に用いることで、本発明の画像再生装置が完成する。

　図１２（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体２５０１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。本発明の発光装置を表示部２５０２に用いることで、本発明のゴーグル型ディスプレイが完成する。

　図１２（Ｇ）はビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９、接眼部２６１０等を含む。本発明の発光装置を表示部２６０２に用いることで、本発明のビデオカメラが完成する。

　ここで図１２（Ｈ）は携帯電話であり、本体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。なお、表示部２７０３は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電流を抑えることができる。本発明の発光装置を表示部２７０３に用いることで、本発明の携帯電話が完成する。

　なお、将来的に有機の電界発光材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる。

　また、上記電子機器はインターネットやＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増してきている。有機の電界発光材料の応答速度は非常に高いため、発光装置は動画表示に好ましい。

　また、発光装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響再生装置のような文字情報を主とする表示部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背景として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが望ましい。

　以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。また、本実施例の電子機器は実施例１〜４に示したいずれの構成の発光装置を用いても良い。

本発明の発光装置の構成を示すブロック図。 本発明の発光装置が有する素子基板の上面図と、接続端子の拡大図。 信号線駆動回路のブロック図及びレベルシフタの回路図。 本発明の発光装置の画素回路図。 走査線、信号線、電源線のタイミングチャート。 本発明の発光装置の画素回路図。 駆動用トランジスタの動作領域について説明する図。 本発明の発光装置の外観図及びコントローラのブロック図。 電源回路のブロック図。 一般的な画素の回路図。 レベルシフタの回路図。 本発明を用いた電子機器の図。 本発明の発光装置の画素回路図。

Claims (5)

1. 　発光素子及び前記発光素子への電流の供給を制御するトランジスタが設けられた複数の画素と、前記電流を前記複数の画素に供給するための複数の電源線とが設けられた発光装置の駆動方法であって、
   　前記トランジスタのスイッチングはビデオ信号により制御されており、
   　同じ色に対応する前記画素に設けられた前記トランジスタがオンのときの前記ビデオ信号の電位は、他の色に対応する前記画素に設けられた前記トランジスタがオンのときの前記ビデオ信号の電位と異なっており、
   　同じ色に対応する前記画素に電流を供給するための前記電源線の電位は、他の色に対応する前記電源線の電位と異なっており、
   　前記トランジスタは飽和領域で動作することを特徴とする発光装置の駆動方法。
2. 　発光素子及び前記発光素子への電流の供給を制御するトランジスタが設けられた複数の画素と、前記電流を前記複数の画素に供給するための複数の電源線とが設けられた発光装置の駆動方法であって、
   　同じ色に対応する前記画素に設けられた前記トランジスタがオンのときのゲート電圧の絶対値は、他の色に対応する前記画素に設けられた前記トランジスタがオンのときのゲート電圧の絶対値と異なっており、
   　同じ色に対応する前記画素に電流を供給するための前記電源線の電位は、他の色に対応する前記電源線の電位と異なっており、
   　前記トランジスタは飽和領域で動作することを特徴とする発光装置の駆動方法。
3. 　発光素子及び前記発光素子への電流の供給を制御するｐチャネル型トランジスタが設けられた複数の画素と、前記電流を前記複数の画素に供給するための複数の電源線とが設けられた発光装置の駆動方法であって、
   　前記ｐチャネル型トランジスタのスイッチングはビデオ信号により制御されており、
   　同じ色に対応する前記画素に設けられた前記ｐチャネル型トランジスタがオンのときの前記ビデオ信号の電位は、他の色に対応する前記画素に設けられた前記ｐチャネル型トランジスタがオンのときの前記ビデオ信号の電位と異なっており、
   　同じ色に対応する前記画素に電流を供給するための前記電源線の電位は、他の色に対応する前記電源線の電位と異なっており、
   　前記複数の画素の全てにおいて前記ｐチャネル型トランジスタがオフのときの前記ビデオ信号の電位は同じであり、なおかつ前記複数の電源線のうちの最も高い電位以上であり、
   　前記ｐチャネル型トランジスタは飽和領域で動作することを特徴とする発光装置の駆動方法。
4. 　発光素子及び前記発光素子への電流の供給を制御するｎチャネル型トランジスタが設けられた複数の画素と、前記電流を前記複数の画素に供給するための複数の電源線とが設けられた発光装置の駆動方法であって、
   　前記ｎチャネル型トランジスタのスイッチングはビデオ信号により制御されており、
   　同じ色に対応する前記画素に設けられた前記ｎチャネル型トランジスタがオンのときの前記ビデオ信号の電位は、他の色に対応する前記画素に設けられた前記ｎチャネル型トランジスタがオンのときの前記ビデオ信号の電位と異なっており、
   　同じ色に対応する前記画素に電流を供給するための前記電源線の電位は、他の色に対応する前記電源線の電位と異なっており、
   　前記複数の画素の全てにおいて前記ｎチャネル型トランジスタがオフのときの前記ビデオ信号の電位は同じであり、なおかつ前記複数の電源線のうちの最も高い電位以下であり、
   　前記ｎチャネル型トランジスタは飽和領域で動作することを特徴とする発光装置の駆動方法。
5. 　発光素子及び前記発光素子への電流の供給を制御するトランジスタが設けられた複数の画素と、前記電流を前記複数の画素に供給するための複数の電源線とが設けられたパネルを有する発光装置であって、
   　前記トランジスタのスイッチングはビデオ信号により制御されており、
   　同じ色に対応する前記画素に設けられた前記トランジスタがオンのときの前記ビデオ信号の電位と、他の色に対応する前記画素に設けられた前記トランジスタがオンのときの前記ビデオ信号の電位とは、互いに異なる接続端子を介して前記パネルに与えられており、
   　同じ色に対応する前記画素に電流を供給するための前記電源線の電位と、他の色に対応する前記電源線の電位とが、互いに異なる接続端子を介して前記パネルに与えられていることを特徴とする発光装置。
   
   

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