JP2006323371A - 半導体装置及び当該半導体装置を具備する表示装置並びに電子機器 - Google Patents

半導体装置及び当該半導体装置を具備する表示装置並びに電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】データ線の振幅を小さくし、消費電力を低減する。
【解決手段】リセット期間において、リセットトランジスタ及びスイッチトランジスタをオンにする。リセット期間では、リセットトランジスタからの電位の入力がnodeDにおいては支配的となり、nodeDの電位が選択トランジスタのゲート電位より高くなった時点で選択トランジスタはオフする。そのため、データ線の電位が変化しても、nodeGの電位は変化しない。データ線の電位が直接駆動トランジスタのゲートに書き込まれないため、駆動トランジスタのゲートに印加されるオンオフの電位と、データ線の振幅とを別に設定することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、半導体装置に関する。本発明は、特に発光素子を含み、半導体装置を用いて作製されたアクティブマトリクス型ディスプレイにおける画素の構成に関する。また、半導体装置を具備する表示装置、及び当該表示装置を具備する電子機器に関する。
なお、ここでいう半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指すものとする。
近年、TV、PCモニタ、モバイル用端末等を主な用途として、薄型ディスプレイの需要が急速に広がり、更なる開発が進められている。薄型ディスプレイとしては、液晶表示装置(LCD)や発光素子を具備した表示装置があり、特に発光素子を用いたアクティブマトリクス型ディスプレイは、既存のLCDが持つ薄型、軽量、高画質等の利点と併せて、応答速度が速い、視野特性が広い等の特徴を有しているため、次世代ディスプレイとして期待されている。
発光素子を用いたアクティブマトリクス型ディスプレイにおいて、もっとも基本的な画素構成として図17(A)に示す構成が挙げられる(非特許文献1を参照)。図17(A)において、画素は夫々、発光素子204への電流の供給を制御する駆動トランジスタ202、走査線205によりデータ線206の電位を駆動トランジスタ202のゲートnodeGに取り込むスイッチトランジスタ201及び前記nodeGの電位を保持する保持容量203を有する。
M.Mizukami,K.Inukai,H.Yamagata et al.,SID’00 Digest,vol 31,pp912−915
図17(A)において、発光素子204の駆動法としては、駆動トランジスタ202のゲート(nodeG)へアナログ値を供給し、アナログ値を連続的に変化させることで階調を表現するアナログ駆動と前記nodeGへデジタル値を供給するデジタル駆動に分けられる。デジタル駆動においては、発光時間を連続的に変化させるデジタル時間階調方式等を用い、階調表現を行う。デジタル駆動は、アナログ駆動と比べて、TFTのばらつきの影響を受けにくく、高画質に有利である。
前述した図17(A)の画素を駆動する際の電位関係及び動作タイミングの具体例を図17(B)に示し、動作を説明する。このとき発光素子204の駆動法はデジタル駆動とする。
図17(A)において、発光素子204の対向電極の電位をGND(以下、0Vとする)、電流供給線207の電位を7V、データ線206のHigh電位を7V、Low電位を0V、走査線205のHigh電位を10V、Low電位を0Vとする。
走査線205が10Vの期間において、スイッチトランジスタ201がオンし、データ線206の電位がnodeGへ供給される。走査線205が10Vから0Vに切り替わる瞬間のデータ線206の電位が前記nodeGへ保持される。保持された電位がHigh電位7Vであれば、駆動トランジスタ202はオフし、発光素子204は非発光状態となり、保持された電位がLow電位0Vであれば、駆動トランジスタ202はオンし、発光素子204は発光状態となる。この時駆動トランジスタ202は線形領域で動作するため、Vds(ソースドレイン間電圧)は極めて小さく、発光素子204の両端の電極には約7Vの電位差が生じ、発光素子204に電流が流れる。
ここで説明した画素構成では、データ線206の電位がそのままnodeGへ書き込まれる。nodeGの電位により駆動トランジスタ202のオンオフが制御されるため、少なくともデータ線206のHigh電位は電流供給線207と同電位かそれ以上、Low電位は、デジタル駆動する場合、駆動トランジスタ202が線形領域においてオンする電位が必要となる。
ところで、走査線駆動回路から各行の走査線205に順次選択パルスが出力され、選択パルスに合わせデータ線駆動回路から各列のデータ線206にデータ信号が出力される。
駆動回路の消費電力は、データ線206を充放電する前記データ線駆動回路内のバッファ部の電力が支配的である。周波数をF、容量をC、電圧をVとすると、一般的に消費電力Pは式(1)で求められる。
P=FCV ・・・(1)
従って式(1)より、データ線206の振幅を小さく設定することが省電力化に効果的であることがわかる。
しかし駆動トランジスタ202の閾値のばらつきや、温度による閾値の変動、保持期間のノイズやスイッチトランジスタ201のオフリーク等を考慮すると、データ線206の振幅を小さくすることは容易ではない。また、時間階調方式においては、1フレーム期間を複数のサブフレームに分割し、発光時間を制御するため、データ線206の充放電回数が多くなり、データ線駆動回路の消費電力に更に大きく影響する。
本発明は上記課題を鑑み、データ線の電位をそのまま駆動トランジスタのゲート電極に書き込まないことで、データ線の振幅を小さくし、消費電力を低減することが可能な半導体装置及びその駆動方法を提案する。
本発明の半導体装置の一は、発光素子と、走査線と、データ線と、電流供給線と、ノードと、ゲートが前記ノードに接続され、ソース又はドレインの一方が前記電流供給線に接続され、他方が前記発光素子の一方の電極に接続された第1のトランジスタと、前記データ線及び前記走査線の電位によりオン、オフが制御され、前記ノードの電位を決定する第2のトランジスタと、前記データ線の電位によらず、前記ノードの電位を、前記第1のトランジスタをオフする電位に設定する手段と、を有することを特徴とする。
本発明の半導体装置の一は、発光素子と、走査線と、データ線と、電流供給線と、第1及び第2のノードと、ゲートが前記第1のノードに接続され、ソース又はドレインの一方が前記電流供給線に接続され、他方が前記発光素子の一方の電極に接続された第1のトランジスタと、前記データ線及び前記走査線の電位によりオン、オフが制御され、前記第2のノードの電位を決定する第2のトランジスタと、前記データ線の電位の変動によらず、前記第2のノードの電位を、前記第1のトランジスタをオフする電位に設定する手段と、前記第1のノードと前記第2のノードとの導通、非導通を制御するスイッチと、を有することを特徴とする。
これらの本発明に係る半導体装置において、電流供給線の電位は、発光素子の他方の電極の電位より高いことを特徴とする。また、第1のトランジスタはPチャネル型トランジスタであり、第2のトランジスタはNチャネル型トランジスタであることを特徴とする。
本発明の半導体装置の一は、ソース又はドレインの一方が電流供給線に接続された第1のトランジスタと、一方の電極が前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方に接続された発光素子と、ソース又はドレインの一方が走査線に接続された第2のトランジスタと、を有し、前記第2のトランジスタのゲートはデータ線に接続されており、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方が前記第1のトランジスタのゲートに接続されている構成としている。
さらに別の本発明の半導体装置の一は、ソース又はドレインの一方が電流供給線に接続された第1のトランジスタと、一方の電極が前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方に接続された発光素子と、ソース又はドレインの一方が第1の走査線に接続された第2のトランジスタと、ゲートが第2の走査線に接続された第4のトランジスタと、を有し、前記第2のトランジスタのゲートはデータ線に接続されており、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方が、前記第4のトランジスタを介して、前記第1のトランジスタのゲートに接続されている構成としている。
さらに別の本発明の半導体装置の一は、ソース又はドレインの一方が電流供給線に接続された第1のトランジスタと、一方の電極が前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方に接続された発光素子と、ソース又はドレインの一方が第1の走査線に接続された第2のトランジスタと、ゲートが第2の走査線に接続された第4のトランジスタと、ゲート及びソース又はドレインの一方が前記第1の走査線に接続された第3のトランジスタと、を有し、前記第2のトランジスタのゲートはデータ線に接続されており、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方が、前記第4のトランジスタを介して、前記第1のトランジスタのゲートに接続され、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方が、前記第3のトランジスタのソース又はドレインの他方に接続されている構成としている。
さらに別の本発明の半導体装置の一は、ソース又はドレインの一方が電流供給線に接続された第1のトランジスタと、一方の電極が前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方に接続された発光素子と、ソース又はドレインの一方が第1の走査線に接続された第2のトランジスタと、ゲートが第2の走査線に接続された第4のトランジスタと、ゲートが前記第1の走査線に接続され、ソース又はドレインの一方が前記第1の配線に接続された第3のトランジスタと、を有する。前記第2のトランジスタのゲートはデータ線に接続されており、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方が、前記第4のトランジスタを介して、前記第1のトランジスタのゲートに接続され、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方が、前記第3のトランジスタのソース又はドレインの他方に接続されている構成としている。さらに前記配線として、前記電流供給線を用いることができる。
また本発明の第3のトランジスタは、一方の電極が第1の走査線に接続され、他方の電極が第2のトランジスタのソース又はドレインに接続されたダイオードとすることができる。
また、データ線より第2のトランジスタのゲートに入力される発光素子の発光、非発光を制御するための信号とは別に、第1のトランジスタのゲートに第1のトランジスタをオフさせる信号を入力する手段を有する構成とすることができる。
また、データ線より第2のトランジスタのゲートに入力される発光素子の発光、非発光を制御するための信号を入力する前に、第1のトランジスタのゲートに前記第1のトランジスタをオフさせる信号を入力する手段を有する構成とすることができる。
また本発明の第1のトランジスタはPチャネル型トランジスタであり、第2のトランジスタはNチャネル型トランジスタとすることができる。
また本発明の電流供給線の電位は、発光素子の対向電極の電位より高い。
また、本発明の半導体装置の発光素子は、一対の電極間に、エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」という。)を示す発光層を有するEL素子である。
発光層が有機化合物でなるEL素子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)とがあるが、本発明の発光素子は、どちらの発光を用いることができる。
また、発光層を無機材料としたEL素子におけるルミネッセンスは、絶縁層と発光層の界面から引き出された電子が高電界で加速され局在型の発光中心に衝突励起して発光する。無機材料としては、ZnS、SrS、BaAlなどが挙げられる。また、無機材料に添加される発光中心としては、Mn、Tb、Tm、Euなどが用いられる。
本発明の半導体装置の画素構成を用いることで、駆動トランジスタのゲートに印加されるオンオフの電位と、データ線の振幅とを別に設定することができる。従って、本発明の半導体装置の駆動トランジスタのゲート電極に印加される電位は、スイッチングノイズや閾値、発光期間のオフリーク等を考慮し、十分マージンを確保することができる。
また、本発明の半導体装置の画素構成を用いることで、データ線の振幅は、低振幅に設定することが可能となる。従って、消費電力を大幅に下げることができる。
(実施の形態1)
本発明の半導体装置の基本構成は、データ線を選択トランジスタのゲート電極に接続し、選択トランジスタのソース電極またはドレイン電極どちらか一方を、駆動トランジスタのゲート電極に電気的に接続する。
具体的な画素構成及び駆動タイミングを図1を用いて、詳細に説明する。ここでは、一画素のみを図示しているが、半導体装置の画素部は実際には行方向と列方向にマトリクスに複数の画素が配置されている。
本発明の画素は夫々、第1の走査線107及びデータ線109によりnodeDの電位を決定する選択トランジスタ101(第2のトランジスタともいう)及びリセットトランジスタ102(第3のトランジスタともいう)、第2の走査線108によりnodeDとnodeGを導通させるスイッチトランジスタ103(第4のトランジスタともいう)、nodeGの電位により電流供給線110(電源線ともいう)から発光素子106への電流供給を制御する駆動トランジスタ104(第1のトランジスタともいう)及び、nodeGの電位を保持する保持容量105を有する。
なお、第1のトランジスタ104にはPチャネル型トランジスタを用い、第2のトランジスタ101、第3のトランジスタ102、及び第4のトランジスタ103はNチャネル型トランジスタを用いる。但し、各トランジスタの端子に接続された配線の電位を適宜変更し、本発明の各トランジスタの動作と同じ動作をするものであれば、特にトランジスタの極性は限定されない。
また、本明細書では、nodeGを第1のノード、nodeDを第2のノードともいう。
第1のトランジスタ104のソース又はドレインの一方は、電流供給線110に接続されている。また第1のトランジスタ104のソース又はドレインの他方は、発光素子106の一方の電極に接続されている。また発光素子106の他方の電極は対向電極111である。
第2のトランジスタ101のソース又はドレインの一方は第1の走査線107に接続されている。また第2のトランジスタ101のゲートはデータ線109に接続されている。また、第2のトランジスタ101のソース又はドレインの他方は第4のトランジスタ103のソース又はドレインの一方に接続されている。
第4のトランジスタ103のゲートは第2の走査線108に接続されている。また第4のトランジスタ103のソース又はドレインの他方は第1のトランジスタ104のゲートに接続されている。
保持容量105の一方の電極は第1のトランジスタ104のゲートに接続され、他方の電極は電流供給線110に接続されている。また第3のトランジスタ102のゲート及びソース又はドレインの一方は第1の走査線107に接続されている。また。第3のトランジスタ102のソース又はドレインの他方は、第2のトランジスタ101のソース又はドレインの他方に接続されている。
なお本実施の形態においては、駆動トランジスタ104のゲート容量により、容量を形成してもよい。この場合は、保持容量105を必ずしも設ける必要はない。
また、本実施の形態においては、第3のトランジスタ(リセットトランジスタ)102の代わりにダイオードを設けることができる。これは、第3のトランジスタ102をダイオードとして機能させるように接続していることから明らかである。
なお、発光素子106の対向電極111は電流供給線110より低い電位Vssが設定されている。なお、Vssとは、画素の発光期間に電流供給線110に設定される電位Vddを基準として、Vss<Vddを満たす電位である。例えば、Vss=GND(グラウンド電位)としてもよい。
次に図1の画素構成について、動作方法を図2、図3を用いて説明する。
まず図2(A)において、本発明の画素構成についての第1の走査線107、第2の走査線108、データ線109、nodeD及びnodeGの電位のタイミングチャートについて示す。本発明の画素構成においては、リセット期間、選択期間、サステイン期間(発光期間もしくは消灯期間ともいう)によって各画素の発光状態、消灯状態を選択する。
本発明の画素構成においては、第1のトランジスタ(駆動トランジスタ)のオン・オフを制御する電位をデータ線より入力しない。また、画素内の駆動トランジスタのゲート(第1のノード、nodeG)、つまり保持容量に、予め駆動トランジスタをオフするための電位を入力する。この予め、画素内の駆動トランジスタのゲート(第1のノード、nodeG)に駆動トランジスタをオフするための信号を入力する期間を本明細書においてはリセット期間という。
図2(B)は、図1の画素構成におけるリセット期間での各トランジスタのオン・オフ、及び各配線の電位について示した図である。駆動を説明するために具体的な各電流供給線110の電位について、データ線109のHigh電位を3V、Low電位を0V、第1の走査線107及び第2の走査線108のHigh電位を10V、Low電位を0V、電流供給線110の電位を8V、発光素子106の対向電極111を0Vとする。ここで示す各配線の具体的な電位については例であってこれに限定されない。各配線の電位は、各トランジスタのオン・オフ動作に必要な電位であればよい。
まず、リセット期間において、第1の走査線107及び第2の走査線108に選択パルスが出力され、それぞれの電位が10Vとなり、リセットトランジスタ102及びスイッチトランジスタ103がオンする。このとき閾値の絶対値がいずれのトランジスタも1Vとすると、nodeD及びnodeGの電位は第1の走査線107の電位からリセットトランジスタ102の閾値分下がった9Vとなる。電流供給線110の電位は8Vであるため、駆動トランジスタ104はオフする。
このリセット期間においては、データ線109の電位の変化によって、選択トランジスタ101はオンする。例えば、リセット期間前にnodeDが0Vの電位であった場合に、データ線109の電位が3Vであるとき、選択トランジスタ101はオンする。しかしリセット期間では、リセットトランジスタ102からの電位の入力がnodeDにおいては支配的となり、nodeDの電位が選択トランジスタ101のゲート電位より高くなった時点で選択トランジスタ101はオフする。そのため、データ線109の電位が変化しても、駆動トランジスタ104のゲート端子の電位は変化しない。
次に、図3(A)、(B)は、図1の画素構成における選択期間で発光素子106が発光状態、消灯状態を選択した場合の各トランジスタのオン・オフ、及び各配線の電位について示した図である。選択期間においては第1の走査線107が0Vとなる。
このときデータ線109に発光信号である3Vが入力されると、図3(A)に示すように、選択トランジスタ101はオンし、nodeD及びnodeGの電位は第1の走査線107の電位0Vとなり、駆動トランジスタ104はオンし、電流供給線110から発光素子106の対向電極111へ電流が流れ発光素子106は発光状態となる。
また、データ線109に消灯信号である0Vが入力されると、図3(B)に示すように、選択トランジスタ101はオフのままとなり、nodeD及びnodeGの電位は変わらず9V、駆動トランジスタ104もオフ状態を保つ。
続いて発光期間に移り、第2の走査線108の電位が0Vになり、スイッチトランジスタ103がオフする。そして、選択期間において決定したnodeGの電位を保持容量105が保持する。
以上のように、本発明の半導体装置の画素構成を用いることで、第1のトランジスタ(駆動トランジスタ)のゲート電極に印加されるオン・オフの電位と、データ線の振幅とを別に設定することができる。従って、データ線の振幅は、低振幅に設定することが可能となり、消費電力を大幅に下げることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
(実施の形態2)
本実施の形態では、図1に示した画素構成のリセットトランジスタ102の接続を変更した例である。図4に具体的な構成を示し、説明する。ここでは、一画素のみを図示しているが、半導体装置の画素部には、実際には行方向と列方向にマトリクスに複数の画素が配置されている。
本発明の画素は夫々、第1の走査線307及びデータ線309によりnodeDの電位を決定する選択トランジスタ301(第2のトランジスタともいう)及びリセットトランジスタ302(第3のトランジスタともいう)、第2の走査線308によりnodeDとnodeGを導通させるスイッチトランジスタ303(第4のトランジスタともいう)、nodeGの電位により電流供給線310から発光素子306への電流供給を制御する駆動トランジスタ304(第1のトランジスタともいう)、及びnodeGの電位を保持する保持容量305を有する。
なお本実施の形態においては、駆動トランジスタ304のゲート容量により、容量を形成してもよい。この場合は、保持容量305を必ずしも設ける必要はない。
第1のトランジスタ304のソース又はドレインの一方は、電流供給線310に接続されている。また第1のトランジスタ304のソース又はドレインの他方は、発光素子306の一方の電極に接続されている。また対向電極311は発光素子306の他方の電極である。
また第2のトランジスタ301のソース又はドレインの一方は第1の走査線307に接続されている。また第2のトランジスタ301のゲートはデータ線309に接続されている。また、第2のトランジスタ301のソース又はドレインの他方は第4のトランジスタ303のソース又はドレインの一方に接続されている。
また第4のトランジスタ303のゲートは第2の走査線308に接続されている。また第4のトランジスタ303のソース又はドレインの他方は第1のトランジスタ304のゲートに接続されている。また保持容量305の一方の電極は第1のトランジスタ304のゲートに接続され、他方の電極は電流供給線310に接続されている。
また第3のトランジスタ302のゲートは第1の走査線307に接続されている。また、第3のトランジスタ302のソース又はドレインの一方は電流供給線310に接続されている。また第3のトランジスタ302のソース又はドレインの他方は、第2のトランジスタ301のソース又はドレインの他方に接続されている。
リセットトランジスタ302は、図1におけるリセットトランジスタ102と同様に、リセット期間において、nodeDの電位を10VのHigh電位にし、駆動トランジスタ304をオフさせる。リセット期間、選択期間および発光期間における駆動方法、タイミング等は図2〜図3と同様である。
尚、本実施の形態においては、リセットトランジスタ302のソース又はドレインの一方は電流供給線310に接続したが、電流供給線を別に設け、別に設けた電流供給線に接続する構成としてもよい。
本実施の形態は、他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
(実施の形態3)
本実施の形態では、図1に示した画素構成の別の構成について示した例である。図5に具体的な構成を示し、説明する。ここでは、一画素のみを図示しているが、半導体装置の画素部には、実際には行方向と列方向にマトリクスに複数の画素が配置されている。
図5に示すように、本実施の形態における画素は夫々、走査線408及びデータ線409によりnodeGの電位を決定する選択トランジスタ401(第2のトランジスタともいう)及びリセットトランジスタ402(第3のトランジスタともいう)、nodeGの電位により電流供給線410から発光素子406への電流供給を制御する駆動トランジスタ404(第1のトランジスタともいう)、及びnodeGの電位を保持する保持容量405を有す。
なお、第1のトランジスタ404にはPチャネル型トランジスタを用い、第2のトランジスタ401、第3のトランジスタ402はNチャネル型トランジスタを用いる。但し、各トランジスタの端子に接続された配線の電位を適宜変更し、本発明の各トランジスタの動作と同じ動作をするものであれば、特にトランジスタの極性は限定されない。
なお本実施の形態においては、駆動トランジスタ404のゲート容量により、容量を形成してもよい。この場合は、保持容量405を必ずしも設ける必要はない。
また、本実施の形態においては、第3のトランジスタ(リセットトランジスタ)402の代わりにダイオードを設けることができる。これは、第3のトランジスタ402がダイオードとして機能させるように接続されていることから、明らかである。
なお、発光素子406の対向電極411は電流供給線410より低い電位Vssが設定されている。なお、Vssとは、画素の発光期間に電流供給線410に設定される電位Vddを基準として、Vss<Vddを満たす電位である。例えば、Vss=GND(グラウンド電位)としても良い。
また、走査線408のHigh電位は電流供給線410の電位より高く、選択期間の電位(以下Low電位1と示す)はデータ線409のLow電位と同じに、発光期間の電位(以下Low電位2と示す)はデータ線409のHigh電位と同じに設定する。
次に図5の画素構成について、動作方法を図6、図7を用いて説明する。
まず図6(A)において、本発明の画素構成についての走査線408、データ線409、nodeGの電位のタイミングチャートについて示す。本発明の画素構成においては、リセット期間、選択期間、サステイン期間(発光期間もしくは消灯期間ともいう)によって各画素の発光状態、消灯状態を選択する。
本発明の画素構成においては、第1のトランジスタ(駆動トランジスタ)のオン・オフを制御する電位をデータ線より入力しない。また、画素内の駆動トランジスタのゲート(第1のノード)、つまり保持容量に、予め駆動トランジスタをオフするための電位を入力する。この予め、画素内の駆動トランジスタのゲートに駆動トランジスタをオフするための信号を入力する期間を本明細書においてはリセット期間という。
図6(B)は、図5の画素構成におけるリセット期間での各トランジスタのオン・オフ、及び各配線の電位について示した図である。駆動を説明するため、データ線409のHigh電位を0V、Low電位を−3V、走査線408のHigh電位を10V、Low電位1を0V、Low電位2を−3V、電流供給線410の電位を8V、発光素子406の対向電極411を0Vとする。ここで示す各配線の具体的な電位については例であってこれに限定されない。各配線の電位は、各トランジスタがオン・オフ動作に必要な電位であればよい。
まず、リセット期間において、走査線408に選択パルスが出力され、その電位が0Vから10Vとなり、リセットトランジスタ402がオンする。このとき閾値の絶対値がいずれのトランジスタも1Vだとすると、nodeGの電位は走査線408の電位からリセットトランジスタ402の閾値分下がった9Vとなる。電流供給線410の電位は10Vであるため、駆動トランジスタ404はオフする。
このリセット期間においては、データ線409の電位の変化によって、選択トランジスタ401はオンする。例えば、リセット期間前にnodeDが0Vの電位であった場合に、データ線409の電位が3Vであるとき、選択トランジスタ401はオンする。しかしリセット期間では、リセットトランジスタ402からの電位の入力がnodeDにおいては支配的となり、nodeDの電位が選択トランジスタ401のゲート電位より高くなった時点で選択トランジスタ401はオフする。そのため、データ線409の電位が変化しても、駆動トランジスタ404のゲート端子の電位は変化しない。
次に、図7(A)、(B)は、図5の画素構成における選択期間で発光素子406が発光状態、消灯状態を選択した場合の各トランジスタのオン・オフ、及び各配線の電位について示した図である。選択期間においては走査線408が−3Vとなる。
このときデータ線409に発光信号である0Vが入力されると、図7(A)に示すように、選択トランジスタ401はオンし、nodeGの電位は走査線408の電位−3Vとなり、駆動トランジスタ404はオンし、電流供給線410から発光素子406の対向電極411へ電流が流れ発光素子406は発光状態となる。
また、データ線409に消灯信号である−3Vが入力されると、図7(B)に示すように、選択トランジスタ401はオフのままとなり、nodeGの電位は変わらず9V、駆動トランジスタ404もオフ状態を保つ。
続いて発光期間に移り、走査線408の電位が0Vとなる。選択期間において、nodeGの電位が9Vとなった場合、選択トランジスタ401はオフのままとなり、nodeGの電位9Vを保持容量405が保持する。また、選択期間において、nodeGの電位が−3Vとなった場合、発光期間中データ線409の電位が1度でもHigh電位0Vになると選択トランジスタ401はオンする。このとき選択トランジスタ401のしきい値電圧が1VだとnodeGの電位は走査線408の電位0Vから選択トランジスタ401のしきい値電圧分下がった電位−1Vとなるが、駆動トランジスタ404はオンのままとなる。
この時、各画素の駆動トランジスタ404がオンする場合のVgs(ゲート電極、ソース電極間の電圧)が、発光期間中のデータ線409の電位によって、−7Vまたは−11Vの2通りとなるが、いずれも線形領域で駆動されるため発光素子406の輝度には殆ど影響しない。
本実施の形態は、他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
本発明の半導体装置を具備した発光装置の断面構造について、図面を参照して説明する。ここでは選択トランジスタ、駆動トランジスタ、発光素子を含む発光装置の積層構造について、図8を用いて、順に説明する。
絶縁表面を有する基板1201(第1の基板)には、ガラス基板、石英基板、ステンレス基板等を用いることができる。また、作製工程における処理温度に耐え得るのであれば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のプラスチックやアクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いることができる。
まず、基板1201上に下地膜1202を形成する。下地膜1202には、酸化珪素や、窒化珪素、窒化酸化珪素などの絶縁膜を用いることができる。次に、下地膜1202上に非晶質半導体膜を形成する。非晶質半導体膜の膜厚は25〜100nmとする。また非晶質半導体には珪素だけではなくシリコンゲルマニウムも用いることができる。続いて、必要に応じて非晶質半導体膜を結晶化し、結晶性半導体膜を形成する。結晶化する方法は、加熱炉、レーザ照射、若しくはランプから発する光の照射、又はそれらを組み合わせて用いることができる。例えば、非晶質半導体膜に金属元素を添加し、加熱炉を用いた加熱処理を行うことによって結晶性半導体膜を形成する。このように、金属元素を添加することにより、低温で結晶化できるため好適である。
なお、結晶性半導体で形成される薄膜トランジスタ(TFT)は、非晶質半導体で形成されたTFTよりも電界効果移動度が高く、ON電流が大きいため、半導体装置に用いるトランジスタとしてより適している。
次に、エッチングにより、結晶性半導体膜を所定の形状に加工する。次に、ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜を形成する。絶縁膜は、半導体膜を覆うように、厚さを10〜150nmとして形成される。例えば、酸化窒化珪素膜、酸化珪素膜等を用いることができ、単層構造または積層構造としてもよい。
次に、ゲート絶縁膜を介して、ゲート電極として機能する導電膜を結晶性半導体膜上に形成する。ゲート電極は、単層であっても積層であってもよいが、ここでは導電膜を積層して形成する。導電膜1203A、1203Bは、Ta、W、Ti、Mo、Al、Cuから選ばれた元素、またはこれらの元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成する。本実施例では、導電膜1203Aとして膜厚10〜50nmの窒化タンタル膜を形成し、導電膜1203Bとして膜厚200〜400nmのタングステン膜を形成する。
次に、ゲート電極をマスクとして不純物元素を結晶性半導体膜に添加して、不純物領域を形成する。このとき、高濃度不純物領域に加えて、低濃度不純物領域を形成してもよい。低濃度不純物領域は、LDD(Lightly Doped Drain)領域と呼ばれる。
次に、層間絶縁膜1206として機能する絶縁膜1204、1205を形成する。絶縁膜1204は、窒素を有する絶縁膜であることが好適であり、ここでは、プラズマCVD法により100nmの窒化珪素膜を用いて形成する。絶縁膜1205は、有機材料又は無機材料を用いて形成することが好適である。有機材料としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベンゾシクロブテン、シロキサンを用いることができる。シロキサンは、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、芳香族炭化水素)が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。無機材料としては、酸化珪素(SiOx)、窒化珪素(SiNx)、酸化窒化珪素(SiOxNy)(x>y)、窒化酸化珪素(SiNxOy)(x>y)(x、yは自然数)等の酸素、又は窒素を有する絶縁膜を用いることができる。なお、有機材料からなる膜は、平坦性が良好な一方で、有機材料により、水分や酸素が吸収されてしまう。これを防止するため、有機材料からなる絶縁膜上に、無機材料を有する絶縁膜を形成するとよい。
次に、層間絶縁膜1206にコンタクトホールを形成した後、トランジスタのソース配線及びドレイン配線として機能する導電膜1207を形成する。導電膜1207は、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)もしくはシリコン(Si)の元素からなる膜又はこれらの元素を用いた合金膜を用いることができる。本実施例では、チタン膜、窒化チタン膜、チタンアルミニウム合金膜、チタン膜の積層膜を形成する。
次に、導電膜1207を覆うように絶縁膜1208を形成する。絶縁膜1208は、層間絶縁膜1206で示した材料を用いることができる。次に、絶縁膜1208に設けられた開口部に画素電極(第1の電極ともいう)1209を形成する。開口部において、画素電極1209の段差被覆性を高めるため、開口部端面に、複数の曲率半径を有するように丸みを帯びさせるとよい。
画素電極1209の材料としては、仕事関数の大きい(仕事関数4.0eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などの導電性材料を用いることが好ましい。導電性材料の具体例としては、酸化タングステンを含むインジウム酸化物(IWO)、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物(IWZO)、酸化チタンを含むインジウム酸化物(ITiO)、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物(ITTiO)などを用いることができる。勿論、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物(ITSO)なども用いることができる。
導電性材料の組成比例は次の通りである。酸化タングステンを含むインジウム酸化物の組成比は、酸化タングステン1.0wt%、インジウム酸化物99.0wt%とすればよい。酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物の組成比は、酸化タングステン1.0wt%、酸化亜鉛0.5wt%、インジウム酸化物98.5wt%とすればよい。酸化チタンを含むインジウム酸化物は、酸化チタン1.0wt%〜5.0wt%、インジウム酸化物99.0wt%〜95.0wt%とすればよい。インジウム錫酸化物(ITO)の組成比は、酸化錫10.0wt%、インジウム酸化物90.0wt%とすればよい。インジウム亜鉛酸化物(IZO)の組成比は、酸化亜鉛10.7wt%、インジウム酸化物89.3wt%とすればよい。酸化チタンを含むインジウム錫酸化物の組成比は、酸化チタン5.0wt%、酸化錫10.0wt%、インジウム酸化物85.0wt%とすればよい。上記組成比は例であり、適宜その組成比を設定すればよい。
次に、蒸着法、またはインクジェット法により、電界発光層1210を形成する。電界発光層1210は、有機材料、又は無機材料を有し、電子注入層(EIL)、電子輸送層(ETL)、発光層(EML)、正孔輸送層(HTL)、正孔注入層(HIL)等を適宜組み合わせて構成される。なお各層の境目は必ずしも明確である必要はなく、互いの層を構成している材料が一部混合し、界面が不明瞭になっている場合もある。
なお、電界発光層1210は、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層など、機能の異なる複数の層を用いて構成することが好ましい。
なお、正孔注入輸送層は、ホール輸送性の有機化合物材料と、その有機化合物材料に対して電子受容性を示す無機化合物材料とを含む複合材料で形成することが好ましい。このような構成とすることで、本来内在的なキャリアをほとんど有さない有機化合物に多くのホールキャリアが発生し、極めて優れたホール注入性・輸送性が得られる。この効果により、従来よりも駆動電圧を低くすることができる。また、駆動電圧の上昇を招くことなく正孔注入輸送層を厚くすることができるため、ゴミ等に起因する発光素子の短絡も抑制することができる。
なお、ホール輸送性の有機化合物材料としては、例えば、銅フタロシアニン(略称:CuPc)、バナジルフタロシアニン(略称:VOPc)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、1,3,5−トリス[N,N−ジ(m−トリル)アミノ]ベンゼン(略称:m−MTDAB)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)、4,4’−ビス{N−[4−ジ(m−トリル)アミノ]フェニル−N−フェニルアミノ}ビフェニル(略称:DNTPD)、4,4’,4’’−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)などが挙げられるが、これらに限定されることはない。
なお、電子受容性を示す無機化合物材料としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化レニウム、酸化ルテニウム、酸化亜鉛などが挙げられる。特に酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化レニウムは真空蒸着が可能で扱いやすいため、好適である。
なお、電子注入輸送層には、電子輸送性の有機化合物材料を用いて形成する。具体的には、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(略称:BAlq)、ビス[2−(2’−ヒドロキシフェニル)ベンズオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX))、ビス[2−(2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ))、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、2,2’,2’’−(1,3,5−ベンゼントリイル)−トリス(1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール)(略称:TPBI)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−ビフェニリル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)などが挙げられるが、これらに限定されることはない。
なお、発光層には、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、9,10−ジ(2−ナフチル)−2−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuDNA)、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル(略称:DPVBi)、クマリン30、クマリン6、クマリン545、クマリン545T、ペリレン、ルブレン、ペリフランテン、2,5,8,11−テトラ(tert−ブチル)ペリレン(略称:TBP)、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPA)、5,12−ジフェニルテトラセン、4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−[p−(ジメチルアミノ)スチリル]−4H−ピラン(略称:DCM1)、4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−[2−(ジュロリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCM2)、4−(ジシアノメチレン)−2,6−ビス[p−(ジメチルアミノ)スチリル]−4H−ピラン(略称:BisDCM)等が挙げられる。また、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(ピコリナート)(略称:FIrpic)、ビス{2−[3’,5’−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}イリジウム(ピコリナート)(略称:Ir(CFppy)(pic))、トリス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(略称:Ir(ppy))、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(アセチルアセトナート)(略称:Ir(ppy)(acac))、ビス[2−(2’−チエニル)ピリジナト−N,C3’]イリジウム(アセチルアセトナート)(略称:Ir(thp)(acac))、ビス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(アセチルアセトナート)(略称:Ir(pq)(acac))、ビス[2−(2’−ベンゾチエニル)ピリジナト−N,C3’]イリジウム(アセチルアセトナート)(略称:Ir(btp)(acac))などの燐光を放出できる化合物を用いることもできる。
また、発光層は、一重項励起発光材料の他、金属錯体などを含む三重項励起材料を用いても良い。例えば、赤色の発光性の画素、緑色の発光性の画素及び青色の発光性の画素のうち、輝度半減時間が比較的短い赤色の発光性の画素を三重項励起発光材料で形成し、他を一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を得るのに消費電力が少なくて済むという特徴がある。
すなわち、赤色の発光性の画素に適用した場合、その画素の発光素子に流す電流量が少なくて済むので、信頼性を向上させることができる。低消費電力化として、赤色の発光性の画素と緑色の発光性の画素とを三重項励起発光材料で形成し、青色の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、より低消費電力化を図ることができる。
発光層は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行う構成としても良い。典型的には、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色に対応した発光層を形成する。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルターを設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素部の鏡面化(映り込み)の防止を図ることができる。フィルターを設けることで、従来必要であるとされていた円偏光板などを省略することが可能となり、発光層から放射される光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素部(表示画面)を見た場合に起こる色調の変化を低減することができる。
その他に、発光層の形成に用いることができる電界発光材料として、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系等の高分子材料が挙げられる。
いずれにしても、電界発光層1210の層構造は変化しうるものであり、特定の正孔又は電子注入輸送層や発光層を備えていない代わりに、もっぱらこの目的用の電極層を備えたり、発光性の材料を分散させて備えたりする変形は、発光素子としての目的を達成し得る範囲において許容されうるものである。
また、封止基板にカラーフィルタ(着色層)を形成してもよい。カラーフィルタ(着色層)は、蒸着法や液滴吐出法によって形成することができ、カラーフィルタ(着色層)を用いると、高精細な表示を行うこともできる。カラーフィルタ(着色層)により、各RGBの発光スペクトルにおいてブロードなピークを鋭いピークになるように補正できるからである。
また、単色の発光を示す材料を形成し、カラーフィルターや色変換層を組み合わせることによりフルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタ(着色層)や色変換層は、例えば第2の基板(封止基板)に形成し、基板1201へ貼り合わせればよい。
そして、スパッタリング法、又は蒸着法により、対向電極(第2の電極ともいう)1211を形成する。画素電極1209と対向電極1211は、一方が陽極となり、他方が陰極となる。
陰極材料としては、仕事関数の小さい(仕事関数3.8eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。陰極材料の具体例としては、元素周期律の1族または2族に属する元素、すなわちLiやCs等のアルカリ金属、およびMg、Ca、Sr等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(Mg:Ag、Al:Li)や化合物(LiF、CsF、CaF)の他、希土類金属を含む遷移金属を用いて形成することができる。但し、陰極は透光性を有する必要があるため、これら金属、又はこれら金属を含む合金を非常に薄く形成し、ITO等の金属(合金を含む)との積層により形成する。
その後、対向電極1211を覆うように、窒化珪素膜やDLC(Diamond Like Carbon)膜からなる保護膜を設けてもよい。上記工程を経て、本発明の発光装置が完成する。
本実施例は、上記の実施の形態、他の実施例と自由に組み合わせることができる。
本実施例では、本発明の画素構成を用いたアクティブマトリクス型ディスプレイの一例を図9に示し、説明する。
前記アクティブマトリクス型ディスプレイは、トランジスタや配線が形成された基板501、前記配線部を外部と接続するFPC508、発光素子及び前記発光素子を封止する対向基板502を有する。
基板501上にはマトリクス状に配置された複数の画素から成る表示部506、データ線駆動回路503、走査線駆動回路A504、走査線駆動回路B505、各種電源及び信号を入力するFPC508と接続されるFPC接続部507を有する。
データ線駆動回路503はシフトレジスタ、ラッチ、レベルシフタ及びバッファ等の回路を有し、各列のデータ線にデータ信号を出力する。また、走査線駆動回路A504及び走査線駆動回路B505は夫々、シフトレジスタ、レベルシフタ及びバッファ等の回路を有し、走査線駆動回路A504は各行の第2の走査線に、走査線駆動回路B505は各行の第1の走査線に、夫々順次選択パルスを出力していく。
走査線駆動回路A504、走査線駆動回路B505により選択パルスが出力されたタイミングに各画素へ書き込まれたデータ信号に応じて、発光素子の発光が制御される。
なお、上記駆動回路以外に、CPUやコントローラなどの回路を基板501に一体形成してもよい。そうすると、接続する外部回路(IC)の個数が減少し、軽量化、薄型化がさらに図れるため、携帯端末などには特に有効である。
なお、本明細書中では図9に示すように、FPCまで取り付けられ、発光素子にEL素子を用いたパネルのことを本明細書ではELモジュールという。
本実施例は、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
本実施例では、電流供給線の電位を補正し、環境温度の変化と経時変化に起因した発光素子の電流値の変動による影響を抑制する例について述べる。
有機化合物を発光層に用いた発光素子は、無機材料を用いた発光素子よりも、周囲の温度により、その抵抗値(内部抵抗値)が変化しやすい性質を有する。具体的には、室温を通常の温度としたとき、温度が通常よりも高くなると抵抗値が低下し、温度が通常よりも低くなると抵抗値が上昇する。そのため、同じ電圧を印加した場合、温度が高くなると電流値が増加して所望の輝度よりも高い輝度となり、温度が低くなると電流値が低下して所望の輝度よりも低い輝度となる。また、発光素子は、経時的にその電流値が減少する性質を有する。具体的には、発光時間及び非発光時間が累積すると発光素子の劣化に伴い抵抗値が上昇する。そのため、発光時間及び非発光時間が累積すると同じ電圧を印加した場合、電流値が低下して所望の輝度より低い輝度となる。
上述した発光素子が有する性質により、環境温度が変化したり、経時変化が生じたりすると、輝度にバラツキが生じてしまう。本実施例は、本発明の電流供給線の電位を用いて補正することで、環境温度の変化と経時変化に起因した発光素子の電流値の変動による影響を抑制することができる。発光素子が、環境温度や経時変化により抵抗値の変動しやすい有機EL素子であるときに、本実施例が非常に有用である。
図10に、回路の構成を示す。画素には、図1で示した半導体装置が配置されており、図1と同様の説明については省略する。図10において、図1において示した電流供給線1401と発光素子1404の対向電極1402とは、駆動トランジスタ1403を介して接続されている。そして、電流供給線1401から対向電極1402の方に電流が流れる。発光素子1404は、そこを流れる電流の大きさに応じて発光する。1405はデータ線駆動回路である。
このような画素構成の場合、電流供給線1401と対向電極1402の電位が固定され、発光素子1404に電流が流れ続けていると、特性が劣化してくる。また、発光素子1404は、環境温度によって、特性が変わってくる。
具体的には、発光素子1404に電流が流れ続けていると、電圧電流特性がシフトしてくる。つまり、発光素子1404の抵抗値が高くなって、同じ電圧を加えていても、流れる電流値が小さくなってしまう。また、同じ大きさの電流が流れていても、発光効率が低下し、輝度が低くなってしまう。温度特性としては、温度が下がると、発光素子1404の電圧電流特性がシフトし、発光素子1404の抵抗値が高くなってしまう。
ここで、モニタ用回路を用いて、上述のような劣化や変動の影響を補正する。本実施例では、電流供給線1401の電位を調整することにより、発光素子1404の劣化や温度による変動を補正する。
そこで、モニタ用回路の構成について述べる。第1のモニタ用電源線1406と第2のモニタ用電源線1407の間には、モニタ用電流源1408、モニタ用発光素子1409、が接続されている。そして、モニタ用発光素子1409とモニタ用電流源1408との接点には、モニタ用発光素子1409の電位を出力するためのサンプリング回路1410の入力端子が接続されている。サンプリング回路1410の出力端子には、電流供給線1401が接続されている。したがって、電流供給線1401の電位は、サンプリング回路1410の出力によって制御される。
次に、モニタ用回路の動作について述べる。まず、モニタ用電流源1408から、最も明るい階調数で発光素子1404を発光させるための電流を流す。このときの電流値をImaxとする。
すると、モニタ用発光素子1409の両端には、Imaxの大きさの電流を流すのに必要な大きさの電圧が加わる。もし、モニタ用発光素子1409の電圧電流特性が劣化や温度などによって変わったとしても、それに応じて、モニタ用発光素子1409の両端の電圧も変化し、最適な大きさになる。よって、モニタ用発光素子1409の変動(劣化や温度変化など)の影響を補正することが出来る。
サンプリング回路1410の入力端子には、モニタ用発光素子1409にかかる電圧が入力されている。したがって、サンプリング回路1410の出力端子、つまり、電流供給線1401の電位は、モニタ用回路によって補正されることになり、発光素子1404は劣化や温度による変動が補正される。
なお、サンプリング回路1410は、入力電流に応じた電圧を出力する回路であればなんでもよい。例えば電圧フォロア回路も増幅回路の一種であるが、これに限定されない。オペアンプ、バイポーラトランジスタ、MOSトランジスタのいずれかもしくは複数を組み合わせて、回路を構成すればよい。
なお、モニタ用発光素子1409は、画素の発光素子1404と同時に、同じ製造方法で、同じ基板上に作成されることが望ましい。なぜなら、モニタ用のものと、画素に配置されているものとで、特性が異なれば、補正がずれてしまうからである。
なお、画素に配置されている発光素子1404は、頻繁に電流を流さないような期間が生じるため、モニタ用発光素子1409に、ずっと電流を流し続けていると、モニタ用発光素子1409の方が、劣化が大きく進む。そのため、サンプリング回路1410から出力される電位は、補正が過度にかかった電位となる。そこで、サンプリング回路1410から出力される電位は、実際の画素での劣化度合いに合わせるようにしてもよい。
例えば、平均的に、画面全体の点灯率が30%であれば、30%の輝度に相当するような期間だけ、モニタ用発光素子1409に電流を流すようにしてもよい。そのとき、モニタ用発光素子1409に電流が流れない期間が生じてしまうが、サンプリング回路1410の出力端子からは、変わりなく電圧が供給されているようにする必要がある。それを実現するためには、サンプリング回路1410の入力端子に容量素子を接続し、そこに、モニタ用発光素子1409に電流を流していた時の電位を保持するようにすればよい。
なお、最も明るい階調数で発光させるための電流値Imaxに合わせてモニタ用回路を動作させると、補正が過度にかかったような電位を出力することになるが、それによって、画素での焼き付き(画素ごとの劣化度合いの変動による輝度むら)が目立たなくなるため、最も明るい階調数で発光させるための電流値Imaxに合わせてモニタ用回路を動作させることが望ましい。
本実施例においては、駆動トランジスタ1403は線形領域で動作させることがさらに好適である。線形領域で動作させることで駆動トランジスタ1403は、概ねスイッチとして動作する。そのため、駆動トランジスタ1403の劣化や温度などによる特性の変動の影響が出にくくすることができる。線形領域のみで動作させる場合は、発光素子1404に電流が流れるかどうかをデジタル的に制御することが多い。その場合、多階調化をはかるため、時間階調方式や面積階調方式などを組み合わせることが好適である。
本実施例は、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
本発明の半導体装置を具備する電子機器として、テレビ受像器、ビデオカメラ、やデジタルカメラなどのカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオコンポ等)、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Digital Versatile Disc(DVD)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。それらの電子機器の具体例を図11、図12、図13(A)〜図13(B)、図14(A)〜図14(B)、図15、図16(A)〜図16(E)に示す。
図11は表示パネル5001と、回路基板5011を組み合わせたELモジュールを示している。回路基板5011には、コントロール回路5012や信号分割回路5013などが形成されており、接続配線5014によって表示パネル5001と電気的に接続されている。
この表示パネル5001には、複数の画素が設けられた画素部5002と、走査線駆動回路5003、選択された画素にビデオ信号を供給するデータ線駆動回路5004を備えている。なおELモジュールを作製する場合は上記実施例を用いて画素部5002の画素を構成する半導体装置を作製すればよい。また、走査線駆動回路5003やデータ線駆動回路5004等制御用駆動回路部を、上記実施例により形成されたTFTを用いて作製することが可能である。以上のように、図11に示すELモジュールテレビを完成させることができる。
図12は、ELテレビ受像機の主要な構成を示すブロック図である。チューナ5101は映像信号と音声信号を受信する。映像信号は、映像信号増幅回路5102と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路5103と、その映像信号をドライバICの入力仕様に変換するためのコントロール回路5012により処理される。コントロール回路5012は、走査線側とデータ線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、データ線側に信号分割回路5013を設け、入力デジタル信号をm個に分割して供給する構成としても良い。
チューナ5101で受信した信号のうち、音声信号は音声信号増幅回路5105に送られ、その出力は音声信号処理回路5106を経てスピーカー5107に供給される。制御回路5108は受信局(受信周波数)や音量の制御情報を入力部5109から受け、チューナ5101や音声信号処理回路5106に信号を送出する。
図13(A)に示すように、ELモジュールを筐体5201に組みこんで、テレビ受像機を完成させることができる。ELモジュールにより、表示画面5202が形成される。また、スピーカー5203、操作スイッチ5204などが適宜備えられている。
また図13(B)に、ワイヤレスでディスプレイのみを持ち運び可能なテレビ受像器を示す。筐体5212にはバッテリー及び信号受信器が内蔵されており、そのバッテリーで表示部5213やスピーカー部5217を駆動させる。バッテリーは充電器5210で繰り返し充電が可能となっている。また、充電器5210は映像信号を送受信することが可能で、その映像信号をディスプレイの信号受信器に送信することができる。筐体5212は操作キー5216によって制御する。また、図13(B)に示す装置は、操作キー5216を操作することによって、筐体5212から充電器5210に信号を送ることも可能であるため映像音声双方向通信装置とも言える。また、操作キー5216を操作することによって、筐体5212から充電器5210に信号を送り、さらに充電器5210から送信された信号を他の電子機器に受信させることによって、他の電子機器の通信制御も可能であり、汎用遠隔制御装置とも言える。本発明は表示部5213に適用することができる。
本発明の半導体装置を図11、図12、図13(A)〜図13(B)に示すテレビ受像器に使用することにより、表示部の画素内において第1のトランジスタ(駆動トランジスタ)のゲート電極に印加されるオンオフの電位と、データ線の振幅の電位とを別に設定することができる。従って、データ線の振幅は低振幅に設定することが可能となり、消費電力を大幅に抑えた半導体装置を提供することが可能となり、消費電力を大幅に抑えた商品を顧客に提供することができる。
勿論、本発明はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
図14(A)は表示パネル5301とプリント配線基板5302を組み合わせたモジュールを示している。表示パネル5301は、複数の画素が設けられた画素部5303と、第1の走査線駆動回路5304、第2の走査線駆動回路5305と、選択された画素にビデオ信号を供給するデータ線駆動回路5306を備えている。
プリント配線基板5302には、コントローラ5307、中央処理装置(CPU)5308、メモリ5309、電源回路5310、音声処理回路5311及び送受信回路5312などが備えられている。プリント配線基板5302と表示パネル5301は、フレキシブル配線基板(FPC)5313により接続されている。プリント配線基板5302には、容量素子、バッファ回路などを設け、電源電圧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を防ぐ構成としても良い。また、コントローラ5307、音声処理回路5311、メモリ5309、CPU5308、電源回路5310などは、COG(Chip On Glass)方式を用いて表示パネル5301に実装することもできる。COG方式により、プリント配線基板5302の規模を縮小することができる。
プリント配線基板5302に備えられたインターフェース(I/F)部5314を介して、各種制御信号の入出力が行われる。また、アンテナとの間の信号の送受信を行うためのアンテナ用ポート5315が、プリント配線基板5302に設けられている。
図14(B)は、図14(A)に示したモジュールのブロック図を示す。このモジュールは、メモリ5309としてVRAM5316、DRAM5317、フラッシュメモリ5318などが含まれている。VRAM5316にはパネルに表示する画像のデータが、DRAM5317には画像データまたは音声データが、フラッシュメモリ5318には各種プログラムが記憶されている。
電源回路5310は、表示パネル5301、コントローラ5307、CPU5308、音声処理回路5311、メモリ5309、送受信回路5312を動作させる電力を供給する。またパネルの仕様によっては、電源回路5310に電流源が備えられている場合もある。
CPU5308は、制御信号生成回路5320、デコーダ5321、レジスタ5322、演算回路5323、RAM5324、CPU5308用のインターフェース(I/F)部5319などを有している。インターフェース部5319を介してCPU5308に入力された各種信号は、一旦レジスタ5322に保持された後、演算回路5323、デコーダ5321などに入力される。演算回路5323では、入力された信号に基づき演算を行い、各種命令を送る場所を指定する。一方デコーダ5321に入力された信号はデコードされ、制御信号生成回路5320に入力される。制御信号生成回路5320は入力された信号に基づき、各種命令を含む信号を生成し、演算回路5323において指定された場所、具体的にはメモリ5309、送受信回路5312、音声処理回路5311、コントローラ5307などに送る。
メモリ5309、送受信回路5312、音声処理回路5311、コントローラ5307は、それぞれ受けた命令に従って動作する。以下その動作について簡単に説明する。
入力手段5325から入力された信号は、I/F部5314を介してプリント配線基板5302に実装されたCPU5308に送られる。制御信号生成回路5320は、ポインティングデバイスやキーボードなどの入力手段5325から送られてきた信号に従い、VRAM5316に格納してある画像データを所定のフォーマットに変換し、コントローラ5307に送付する。
コントローラ5307は、パネルの仕様に合わせてCPU5308から送られてきた画像データを含む信号にデータ処理を施し、表示パネル5301に供給する。またコントローラ5307は、電源回路5310から入力された電源電圧やCPU5308から入力された各種信号をもとに、Hsync信号、Vsync信号、クロック信号CLK、交流電圧(AC Cont)、切り替え信号L/Rを生成し、表示パネル5301に供給する。
送受信回路5312では、アンテナ5328において電波として送受信される信号が処理されており、具体的にはアイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、LPF(Low Pass Filter)、カプラ、バランなどの高周波回路を含んでいる。送受信回路5312において送受信される信号のうち音声情報を含む信号が、CPU5308からの命令に従って、音声処理回路5311に送られる。
CPU5308の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音声処理回路5311において音声信号に復調され、スピーカー5327に送られる。またマイクロフォン5326から送られてきた音声信号は、音声処理回路5311において変調され、CPU5308からの命令に従って、送受信回路5312に送られる。
コントローラ5307、CPU5308、電源回路5310、音声処理回路5311、メモリ5309を、本実施例のパッケージとして実装することができる。本実施例は、アイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、LPF(Low Pass Filter)、カプラ、バランなどの高周波回路以外であれば、どのような回路にも応用することができる。
図15は、図14(A)〜図14(B)に示すモジュールを含む携帯電話機の一態様を示している。表示パネル5301はハウジング5330に脱着自在に組み込まれる。ハウジング5330は表示パネル5301のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。表示パネル5301を固定したハウジング5330はプリント基板5331に嵌着されモジュールとして組み立てられる。
表示パネル5301はFPC5313を介してプリント基板5331に接続される。プリント基板5331には、スピーカー5332、マイクロフォン5333、送受信回路5334、CPU及びコントローラなどを含む信号処理回路5335が形成されている。このようなモジュールと、入力手段5336、バッテリー5337、アンテナ5340を組み合わせ、筐体5339に収納する。表示パネル5301の画素部は筐体5339に形成された開口窓から視認できように配置する。
本実施例に係る携帯電話機は、その機能や用途に応じてさまざまな態様に変容し得る。例えば、表示パネルを複数備えたり、筐体を適宜複数に分割して蝶番により開閉式とした構成としてもよい。
図15の携帯電話機において、表示パネル5301は実施の形態1で説明したものと同様の半導体装置が有する画素をマトリクス状に配列して構成されている。当該半導体装置は、画素内において駆動トランジスタのゲート電極に印加されるオン・オフの電位と、データ線の振幅の電位とを別に設定することができる。従って、データ線の振幅は低振幅に設定することが可能となり、消費電力を大幅に抑えた半導体装置を提供することが可能となるという特徴を有している。その半導体装置で構成される表示パネル5301も同様の特徴を有するため、この携帯電話機は大幅な低消費電力化が図られている。このような特徴により、携帯電話機において、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、筐体5339の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係る携帯電話機は、低消費電力、小型軽量化が図られているので、それにより携帯性の向上した製品を顧客に提供することができる。
図16(A)はテレビ装置であり、筐体6001、支持台6002、表示部6003などによって構成されている。このテレビ装置において、表示部6003は実施の形態1で説明したものと同様の半導体装置が有する画素をマトリクス状に配列して構成されている。当該半導体装置は、画素内において駆動トランジスタのゲート電極に印加されるオン・オフの電位と、データ線の振幅の電位とを別に設定することができる。従って、データ線の振幅は低振幅に設定することが可能となり、消費電力を大幅に抑えた半導体装置を提供することが可能となるという特徴を有している。その半導体装置で構成される表示部6003も同様の特徴を有するため、このテレビ装置は大幅な低消費電力化が図られている。このような特徴により、テレビ装置において、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、筐体6001の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るテレビ装置は、より住環境に適合した製品を顧客に提供することができる。
図16(B)はコンピュータであり、本体6101、筐体6102、表示部6103、キーボード6104、外部接続ポート6105、ポインティングマウス6106等を含む。このコンピュータにおいて、表示部6103は実施の形態1で説明したものと同様の半導体装置が有する画素をマトリクス状に配列して構成されている。当該半導体装置は、画素内において駆動トランジスタのゲート電極に印加されるオン・オフの電位と、データ線の振幅の電位とを別に設定することができる。従って、データ線の振幅は低振幅に設定することが可能となり、消費電力を大幅に抑えた半導体装置を提供することが可能となるという特徴を有している。その半導体装置で構成される表示部6103も同様の特徴を有するため、このコンピュータは大幅な低消費電力化が図られている。このような特徴により、コンピュータにおいて、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体6101や筐体6102の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るコンピュータは、低消費電力、小型軽量化が図られているので、それにより利便性の高い製品を顧客に提供することができる。
図16(C)は携帯可能なコンピュータであり、本体6201、表示部6202、スイッチ6203、操作キー6204、赤外線ポート6205等を含む。この携帯可能なコンピュータにおいて、表示部6202は実施の形態1で説明したものと同様の半導体装置が有する画素をマトリクス状に配列して構成されている。当該半導体装置は、画素内において駆動トランジスタのゲート電極に印加されるオン・オフの電位と、データ線の振幅の電位とを別に設定することができる。従って、データ線の振幅は低振幅に設定することが可能となり、消費電力を大幅に抑えた半導体装置を提供することが可能となるという特徴を有している。その半導体装置で構成される表示部6202も同様の特徴を有するため、この携帯可能なコンピュータは大幅な低消費電力化が図られている。このような特徴により、携帯可能なコンピュータにおいて、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体6201の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係る携帯可能なコンピュータは、低消費電力、小型軽量化が図られているので、それにより利便性の高い製品を顧客に提供することができる。
図16(D)は携帯型のゲーム機であり、筐体6301、表示部6302、スピーカー部6303、操作キー6304、記録媒体挿入部6305等を含む。この携帯型のゲーム機において、表示部6302は実施の形態1で説明したものと同様の半導体装置が有する画素をマトリクス状に配列して構成されている。当該半導体装置は、画素内において駆動トランジスタのゲート電極に印加されるオン・オフの電位と、データ線の振幅の電位とを別に設定することができる。従って、データ線の振幅は低振幅に設定することが可能となり、消費電力を大幅に抑えた半導体装置を提供することが可能となるという特徴を有している。その半導体装置で構成される表示部6302も同様の特徴を有するため、この携帯型のゲーム機は大幅な低消費電力化が図られている。このような特徴により、携帯型のゲーム機において、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、筐体6301の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係る携帯型のゲーム機は、低消費電力、小型軽量化が図られているので、それにより利便性の高い製品を顧客に提供することができる。
図16(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6401、筐体6402、表示部A6403、表示部B6404、記録媒体(DVD等)読込部6405、操作キー6406、スピーカー部6407等を含む。表示部A6403は主として画像情報を表示し、表示部B6404は主として文字情報を表示する。この画像再生装置において、表示部A6403、表示部B6404は実施の形態1で説明したものと同様の半導体装置が有する画素をマトリクス状に配列して構成されている。当該半導体装置は、画素内において駆動トランジスタのゲート電極に印加されるオン・オフの電位と、データ線の振幅の電位とを別に設定することができる。従って、データ線の振幅は低振幅に設定することが可能となり、消費電力を大幅に抑えた半導体装置を提供することが可能となるという特徴を有している。その半導体装置で構成される表示部A6403、表示部B6404も同様の特徴を有するため、この画像再生装置は大幅な低消費電力化が図られている。このような特徴により、画像再生装置において、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体6401や筐体6402の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係る画像再生装置は、低消費電力、小型軽量化が図られているので、それにより利便性の高い製品を顧客に提供することができる。
これらの電子機器に使われる表示装置は、大きさや強度、または使用目的に応じて、ガラス基板だけでなく耐熱性のプラスチック基板を用いることも可能である。それによってよりいっそうの軽量化を図ることができる。
なお、本実施例に示した例はごく一例であり、これらの用途に限定するものではないことを付記する。
また本実施例は、上記実施の形態及び上記実施例のいかなる記載とも自由に組み合わせて実施することが可能である。
実施の形態1の回路図。 実施の形態1の一形態図。 実施の形態1の一形態図。 実施の形態2の回路図。 実施の形態3の回路図 実施の形態3の一形態図。 実施の形態3の一形態図。 実施例1の断面図。 実施例2の斜視図。 実施例3の回路図。 実施例4の電子機器の図 実施例4の電子機器の図 実施例4の電子機器の図 実施例4の電子機器の図 実施例4の電子機器の図 実施例4の電子機器の図 従来例の回路図。
符号の説明
101 選択トランジスタ
102 リセットトランジスタ
103 スイッチトランジスタ
104 駆動トランジスタ
105 保持容量
106 発光素子
107 第1の走査線
108 第2の走査線
109 データ線
110 電流供給線
111 対向電極
201 スイッチトランジスタ
202 駆動トランジスタ
202 時駆動トランジスタ
203 保持容量
204 発光素子
205 走査線
206 データ線
207 電流供給線
301 選択トランジスタ
302 リセットトランジスタ
303 スイッチトランジスタ
304 駆動トランジスタ
305 保持容量
306 発光素子
307 第1の走査線
308 第2の走査線
309 データ線
310 電流供給線
311 対向電極
401 選択トランジスタ
402 リセットトランジスタ
404 駆動トランジスタ
405 保持容量
406 発光素子
408 走査線
409 データ線
410 電流供給線
411 対向電極
501 基板
502 対向基板
503 データ線駆動回路
504 走査線駆動回路A
505 走査線駆動回路B
506 表示部
507 FPC接続部
508 FPC
1201 基板
1202 下地膜
1203A 導電膜
1203B 導電膜
1204 絶縁膜
1205 絶縁膜
1206 層間絶縁膜
1207 導電膜
1208 絶縁膜
1209 画素電極
1210 電界発光層
1211 対向電極
1401 電流供給線
1402 対向電極
1403 駆動トランジスタ
1404 発光素子
1406 モニタ用電源線
1407 モニタ用電源線
1408 モニタ用電流源
1409 モニタ用発光素子
1410 サンプリング回路
5001 表示パネル
5002 画素部
5003 走査線駆動回路
5004 データ線駆動回路
5011 回路基板
5012 コントロール回路
5013 信号分割回路
5014 接続配線
5101 チューナ
5102 映像信号増幅回路
5103 映像信号処理回路
5105 音声信号増幅回路
5106 音声信号処理回路
5107 スピーカー
5108 制御回路
5109 入力部
5201 筐体
5202 表示画面
5203 スピーカー
5204 操作スイッチ
5210 充電器
5212 筐体
5213 表示部
5216 操作キー
5217 スピーカー部
5301 表示パネル
5302 プリント配線基板
5303 画素部
5304 第1の走査線駆動回路
5305 第2の走査線駆動回路
5306 データ線駆動回路
5307 コントローラ
5308 中央処理装置(CPU)
5309 メモリ
5310 電源回路
5311 音声処理回路
5312 送受信回路
5313 フレキシブル配線基板(FPC)
5314 インターフェース(I/F)部
5315 アンテナ用ポート
5316 VRAM
5317 DRAM
5318 フラッシュメモリ
5319 インターフェース(I/F)部
5320 制御信号生成回路
5321 デコーダ
5322 レジスタ
5323 演算回路
5324 RAM
5325 入力手段
5326 マイクロフォン
5327 スピーカー
5328 アンテナ
5330 ハウジング
5331 プリント基板
5332 スピーカー
5333 マイクロフォン
5334 送受信回路
5335 信号処理回路
5336 入力手段
5337 バッテリー
5339 筐体
5340 アンテナ
6001 筐体
6002 支持台
6003 表示部
6101 本体
6102 筐体
6103 表示部
6104 キーボード
6105 外部接続ポート
6106 ポインティングマウス
6201 本体
6202 表示部
6203 スイッチ
6204 操作キー
6205 赤外線ポート
6301 筐体
6302 表示部
6303 スピーカー部
6304 操作キー
6305 記録媒体挿入部
6401 本体
6402 筐体
6403 表示部A
6404 表示部B
6405 記録媒体(DVD等)読込部
6406 操作キー
6407 スピーカー部

Claims (27)

  1. 発光素子と、
    走査線と、
    データ線と、
    電流供給線と、
    ソース又はドレインの一方が前記電流供給線に接続され、他方が前記発光素子の一方の電極に接続された第1のトランジスタと、
    ゲートが前記データ線に接続され、ソース又はドレインの一方が前記走査線に接続され、他方が前記第1のトランジスタのゲートに接続された第2のトランジスタと、
    ゲート、及びソース又はドレインの一方が前記走査線に接続され、ソース又はドレインの他方が前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方に接続された第3のトランジスタと、
    を有することを特徴とする半導体装置。
  2. 前記第1のトランジスタはPチャネル型トランジスタであり、前記第2及び第3のトランジスタはNチャネル型トランジスタであることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  3. 発光素子と、
    走査線と、
    データ線と、
    電流供給線と、
    ソース又はドレインの一方が前記電流供給線に接続され、他方が前記発光素子の一方の電極に接続された第1のトランジスタと、
    ゲートが前記データ線に接続され、ソース又はドレインの一方が前記走査線に接続され、他方が前記第1のトランジスタのゲートに接続された第2のトランジスタと、
    一方の電極が前記走査線に接続され、他方の電極が前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方に接続されたダイオードと、
    を有することを特徴とする半導体装置。
  4. 前記第1のトランジスタはPチャネル型トランジスタであり、前記第2のトランジスタはNチャネル型トランジスタであることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
  5. 容量を有し、
    前記容量は、一方の電極が前記第1のトランジスタのゲートに接続され、他方の電極が前記電流供給線に接続されていることを特徴とする請求項3又は4のいずれか一に記載の半導体装置。
  6. 前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方と前記第1のトランジスタのゲートとの導通、非導通を制御するスイッチを有することを特徴とする請求項3乃至5のいずれか一に記載の半導体装置。
  7. 前記電流供給線の電位は、前記発光素子の他方の電極の電位よりも高いことを特徴とする請求項3乃至6のいずれか一に記載の半導体装置。
  8. 発光素子と、
    走査線と、
    データ線と、
    電流供給線と、
    ノードと、
    ゲートが前記第1のノードに接続され、ソース又はドレインの一方が前記電流供給線に接続され、他方が前記発光素子の一方の電極に接続された第1のトランジスタと、
    前記データ線及び前記走査線の電位によりオン、オフが制御され、前記第1のノードの電位を決定する第2のトランジスタと、
    を有し、
    前記データ線の電位によらず、前記ノードの電位を、前記第1のトランジスタをオフする電位に設定することを特徴とする半導体装置。
  9. 前記第2のトランジスタは、ゲートが前記データ線に接続され、ソース又はドレインの一方が前記走査線に接続され、他方が前記ノードに接続されていることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置。
  10. 前記電流供給線の電位は、前記発光素子の他方の電極の電位より高いことを特徴とする請求項8又は9に記載の半導体装置。
  11. 前記第1のトランジスタはPチャネル型トランジスタであり、前記第2のトランジスタはNチャネル型トランジスタであることを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一に記載の半導体装置。
  12. 発光素子と、
    走査線と、
    データ線と、
    電流供給線と、
    第1のノード及び第2のノードと、
    ゲートが前記第1のノードに接続され、ソース又はドレインの一方が前記電流供給線に接続され、他方が前記発光素子の一方の電極に接続された第1のトランジスタと、
    前記データ線及び前記走査線の電位によりオン、オフが制御され、前記第2のノードの電位を決定する第2のトランジスタと、
    前記第1のノードと前記第2のノードとの導通、非導通を制御するスイッチと、
    を有し、
    前記データ線の電位によらず、前記第2のノードの電位を、前記第1のトランジスタをオフする電位に設定することを特徴とする半導体装置。
  13. 前記第2のトランジスタは、ゲートが前記データ線に接続され、ソース又はドレインの一方が前記走査線に接続され、他方が前記第2のノードに接続されていることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。
  14. 前記電流供給線の電位は、前記発光素子の他方の電極の電位より高いことを特徴とする請求項12又は13に記載の半導体装置。
  15. 前記第1のトランジスタはPチャネル型トランジスタであり、前記第2のトランジスタはNチャネル型トランジスタであることを特徴とする請求項12乃至14のいずれか一に記載の半導体装置。
  16. 発光素子と、
    第1の走査線と、
    第2の走査線と、
    データ線と、
    電流供給線と、
    ソース又はドレインの一方が前記電流供給線に接続され、他方が前記発光素子の一方の電極に接続された第1のトランジスタと、
    ゲートが前記データ線に接続され、ソース又はドレインの一方が前記第1の走査線に接続され、他方が前記第1のトランジスタのゲートに接続された第2のトランジスタと、
    ゲート、及びソース又はドレインの一方が前記第1の走査線に接続され、ソース又はドレインの他方が前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方に接続された第3のトランジスタと、
    ゲートが前記第2の走査線に接続され、ソース又ドレインの一方が前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方に接続され、他方が前記第1のトランジスタのゲートに接続された第4のトランジスタと、
    を有することを特徴とする半導体装置。
  17. 前記第1のトランジスタはPチャネル型トランジスタであり、前記第2乃至第4のトランジスタはNチャネル型トランジスタであることを特徴とする請求項16に記載の半導体装置。
  18. 発光素子と、
    第1の走査線と、
    第2の走査線と、
    データ線と、
    電流供給線と、
    ソース又はドレインの一方が前記電流供給線に接続され、他方が前記発光素子の一方の電極に接続された第1のトランジスタと、
    ゲートが前記データ線に接続され、ソース又はドレインの一方が前記第1の走査線に接続され、他方が前記第1のトランジスタのゲートに接続された第2のトランジスタと、
    一方の電極が前記第1の走査線に接続され、他方の電極が前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方に接続されたダイオードと、
    ゲートが前記第2の走査線に接続され、ソース又ドレインの一方が前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方に接続され、ソース又はドレインの他方が前記第1のトランジスタのゲートに接続された第4のトランジスタと、
    を有することを特徴とする半導体装置。
  19. 前記第1のトランジスタはPチャネル型トランジスタであり、前記第2及び第4のトランジスタはNチャネル型トランジスタであることを特徴とする請求項18に記載の半導体装置。
  20. 容量を有し、
    前記容量は、一方の電極が前記第1のトランジスタのゲートに接続され、他方の電極が前記電流供給線に接続されていることを特徴とする請求項16乃至19のいずれか一に記載の半導体装置。
  21. 前記電流供給線の電位は、前記発光素子の他方の電極の電位よりも高いことを特徴とする請求項16乃至20のいずれか一に記載の半導体装置。
  22. 発光素子と、
    第1の走査線と、
    第2の走査線と、
    データ線と、
    電流供給線と、
    ソース又はドレインの一方が前記電流供給線に接続され、他方が前記発光素子の一方の電極に接続された第1のトランジスタと、
    ゲートが前記データ線に接続され、ソース又はドレインの一方が前記第1の走査線に接続され、他方が前記第1のトランジスタのゲートに接続された第2のトランジスタと、
    ゲートが前記第1の走査線に接続され、ソース又はドレインの一方が前記電流供給線に接続され、ソース又はドレインの他方が前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方に接続された第3のトランジスタと、
    ゲートが前記第2の走査線に接続され、ソース又ドレインの一方が前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方に接続され、ソース又はドレインの他方が前記第1のトランジスタのゲートに接続された第4のトランジスタと、
    を有することを特徴とする半導体装置。
  23. 前記第1のトランジスタはPチャネル型トランジスタであり、前記第2乃至第4のトランジスタはNチャネル型トランジスタであることを特徴とする請求項22に記載の半導体装置。
  24. 容量を有し、
    前記容量は、一方の電極が前記第1のトランジスタのゲートに接続され、他方の電極が前記電流供給線に接続されていることを特徴とする請求項22又は23に記載の半導体装置。
  25. 前記電流供給線の電位は、前記発光素子の他方の電極の電位よりも高いことを特徴とする請求項22乃至24のいずれか一に記載の半導体装置。
  26. 請求項1乃至25のいずれか一に記載の半導体装置を画素部に具備することを特徴とする表示装置。
  27. 複数の画素を含む表示部を有し、
    前記表示部に請求項1乃至25のいずれか一に記載の半導体装置を具備することを特徴とする電子機器。
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