JP2013156653A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
流れる電流を減少させることなく、エレクトロルミネッセンス素子の劣化によるエレクト
ロルミネッセンス素子の輝度の低下を制御する技術を提供する。
【解決手段】エレクトロルミネッセンス素子の発光時に前記エレクトロルミネッセンス素
子の電極間の電位差に相当する電荷を蓄積容量に蓄積して保持し、該電荷から該電位差を
検出し、検出された電位差に基づいて、前記エレクトロルミネッセンス素子の基準電位を
変化させて、前記エレクトロルミネッセンス素子の輝度を補正する。
【選択図】図4
Description
発光装置が開発されている。EL素子はそれ自身が光を放出する自発光素子であるが、輝
度が経時劣化しやすいという問題がある。EL素子は劣化すると、一般にその抵抗が上昇
する。このためEL素子に一定の電圧を印加する条件下においては、EL素子の劣化にし
たがってEL素子に流れる電流が低下し、発光輝度が低下する。
EL素子102を示している。駆動Tr101のゲートは信号端子103と電気的に接続
し、ソース及びドレインの一方は第1の電源端子104と電気的に接続し、ソース及びド
レインの他方はEL素子102の一方の電極(アノード及びカソードの一方)と電気的に
接続し、EL素子102の他方の電極(アノード及びカソードの他方)は第2の電源端子
105と電気的に接続している。第1の電源端子104には電源の高電位側の電位(或い
は低電位側)が印加され、第2の電源端子105には電源の低電位側の電位(或いは高電
位側)が印加される。駆動Tr101はEL素子102に流れる電流を調節し、EL素子
102の発光輝度を決定する。以下、駆動Tr101はP型Trであるとして説明するが
、本発明はP型Trに限定されない。駆動Tr101はN型Trでもよい。
レイン間電圧(Vds)特性を示している。曲線201は飽和領域202及び線形領域2
03を有している。Vdsと、ゲート−ソース間電圧(Vgs)からトランジスタの閾値
電圧(Vth)を引いた値が等しいとき、すなわちVds=Vgs−Vthを満たすVd
s(これを飽和ドレイン電圧という)が線形領域203と飽和領域202との境界を与え
る。図2(A)の破線200はVgsを変化させたとき、曲線201上の線形領域と飽和
領域との境界を与える点が通る曲線を表す。言い換えれば、破線200とIds−Vds
特性を表す曲線との交点が線形領域と飽和領域との境界点となる。
動作させることが多い。これは線形領域ではドレイン電流のゲート電圧依存性が小さいた
めドレイン電流を大きく変化させることが難しく、多階調表示でEL素子を駆動させるこ
とが容易ではないためである。更に、線形領域203におけるIdsのVds依存性が飽
和領域202におけるIdsのVds依存性と比べて大きいことに起因している。以下、
これについて説明する。
04を加えている。VcomはEL素子102の基準電位を示している。曲線204と曲
線201の交点206がEL素子102の動作点となる。別言するとEL素子には交点2
06に対応する電流Idsが流れる。
の電流電圧特性(I−V曲線)は曲線204から曲線205に変わる。これによりEL素
子102の動作点は交点206から交点207へと変化する。飽和領域202ではIds
のVds依存性が小さいため、EL素子が劣化してI−V曲線が曲線204から曲線20
5に変化し、動作点が交点206から交点207へと変化してもEL素子102に流れる
電流(Ids)は大きく変わらない。一方線形領域203ではIdsのVds依存性が大
きいため、EL素子102が劣化するとEL素子102に流れる電流(Ids)が大きく
変化する。そのため飽和領域202でEL素子102を駆動させるとEL素子102が劣
化しても輝度の劣化を認識しづらい。
204から曲線208に変わり、EL素子102の動作点が交点206から交点209へ
と変化する。交点206は飽和領域202にあるが、交点209は線形領域203にある
ためEL素子102に流れる電流が大きく変化し、図中のΔIだけ減少する。その結果E
L素子の発光輝度が大きく変化する(図2(B))。
がある。
ることを抑える技術として、EL素子に互いに特性が異なる2つの駆動Trを接続し、E
L素子の輝度に応じて、2つの駆動Trのいずれかを選択する手段を有する表示装置を開
示している。高階調(高輝度)表示には電流供給能力の高い駆動Trを選択して駆動Tr
のゲート電圧を下げ、低階調(低輝度)表示には電流供給能力の低い駆動Trを選択して
いる。
電圧に基づき、電源線に印加する電圧を変化させて複数のEL素子の輝度を制御すること
を開示している。
構造により作り分けている。そのため駆動Trの電流供給能力は固定されてしまう。その
結果、EL素子の劣化が大きい場合には輝度の低下を抑えることができない。また駆動T
rの信頼性を考慮すればVdsは小さい方がよく、EL素子の動作点は、飽和領域内であ
って線形領域に近い方がよい。しかし駆動Trの電流供給能力は固定されているため、V
dsを小さくするために、EL素子の動作点を線形領域に近づけるという柔軟な対応は困
難である。つまりEL素子の劣化を十分に考慮すればEL素子の動作点は線形領域から大
きく離す必要があり、結果としてVdsが大きくなり、駆動Trが劣化しやすくなるとい
う問題がある。駆動Trが劣化し、例えば閾値電圧が上昇すればEL素子に流れる電流が
低下し、それに伴ってEL素子の輝度が低下する。
流れる電流を検出するため、EL素子に流れる電流が大きく減少し輝度が低下する問題が
ある。
電流を大きく減少させることなく、EL素子の輝度を制御する技術を提供する。
さい方がよい。従ってEL素子の動作点は、飽和領域内であって線形領域から余り離れな
い方がよい。しかしながらEL素子の動作点を線形領域に近づけると、EL素子が劣化す
る際にEL素子の動作点が飽和領域から線形領域に移りやすくなる。
09に移ると、Trのソースとドレイン間に印加される電圧はΔVds=Vds−Vds
’だけ低下し、一方、EL素子に印加される電圧はΔVEL=VEL’−VELだけ大き
くなる。
流れる電流が回復するため、EL素子の輝度をEL素子が劣化する前の輝度に戻すことが
できる。その方法の一つは、EL素子の劣化前後のEL素子に印加される電圧VEL、V
EL’をモニターし、EL素子の電源電位(EL素子の基準電位となる)をその電位差Δ
VELと同じ程度に負または正の方向に昇圧すればよい。たとえばP型Trを用いてEL
素子を駆動させる場合、EL素子の基準電位Vcomを負の方向にΔVEL以上に昇圧さ
せる。これにより図3(A)に示したEL素子のI−V曲線を横軸の電圧に対して負の方
向に平行移動させることができ、それに伴ってEL素子の動作点も移動する。
和領域に戻した例を表す。ここでは、EL素子の電流電圧特性を表す曲線がEL素子の劣
化後の曲線208から曲線210に移動している。それに伴って、EL素子の動作点が線
形領域の交点209から飽和領域の交点211に移動している。EL素子が劣化するとE
L素子のダイオード特性を表す曲線は単純に平行移動するわけではない。従って、基準電
位をΔVcomだけ昇圧しても劣化したEL素子の動作点は劣化前の動作点には戻らない
。しかし動作点を完全に元に戻す必要は無く、線形領域から飽和領域に戻せば十分である
。これはEL素子の動作点が飽和領域にあれば、その位置に関係なくEL素子に流れる電
流を概ね劣化前の値に戻すことができるからである。これは基準電位の変化量の許容範囲
が広く、EL素子に流れる電流を制御し易いことを意味する。
電圧を大きくすることでもEL素子に流れる電流を劣化前の値に戻すことは可能である。
しかしソース線電位を高くしてもEL素子の動作点は線形領域のままであり、線形領域に
おける駆動Trに流れるドレイン電流すなわちEL素子に流れる電流はソースードレイン
間の電圧に大きく依存するため、ソース線電位を調整してEL素子に流れる電流を決める
ことは困難である。従って、EL素子の基準電位を昇圧する方がEL素子に流れる電流を
制御しやすい。
準電位を変化させることにより、EL素子の輝度を補正する。
し、EL素子の輝度を補正する。電極間の電位差に相当する電荷を蓄積容量に蓄積し、こ
の電荷に基づいてEL素子の劣化の程度を算出し、EL素子の電源電位や基準電位を変化
させることにより、EL素子の輝度を補正する。電極間の電位差に相当する電荷を蓄積容
量に蓄積した後は、EL素子を消光させる。またはEL素子の発光時の一部において、E
L素子の電極間に印加される電位差を検出し、EL素子の輝度を補正する。
駆動トランジスタのゲートは第1の信号端子に電気的に接続され、ソース及びドレインの
一方は第1の電源端子に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方は第1のトランジ
スタのソース及びドレインの一方並びにEL素子の一方の電極(アノード及びカソードの
一方)と電気的に接続される。第1のトランジスタのゲートは第2の信号端子に電気的に
接続され、ソース及びドレインの他方は信号検出回路に電気的に接続される。EL素子の
他方の電極(アノード及びカソードの他方)は第2の電源端子に電気的に接続される。第
1の電源端子、第2の電源端子はそれぞれ独立した電源でもよいし、第1の電源端子は電
源の高電位側(或いは低電位側)に電気的に接続され、第2の電源端子は電源の低電位側
(或いは高電位側)に電気的に接続されていてもよい。
端子電位がEL素子に与えられてEL素子が発光する。第1のトランジスタはEL素子の
一方の電極と他方の電極の間の電位差又は電流量を検出する。EL素子が発光している期
間において、第2の信号端子の電位によって第1のトランジスタをオン状態にし、EL素
子の一方の電極と他方の電極の間の電位差に相当する電荷を第1のトランジスタを通して
信号電流または信号電位(Vout)として信号検出回路に送る。これによりEL素子の
一方の電極と他方の電極の間の電位差を検出する。検出されたEL素子の電位差の変動量
を考慮してEL素子の他方の電極に接続された第2の電源端子の電位を調整し、EL素子
の劣化による輝度の低下を補正する。
トランジスタ、蓄積容量を有する。駆動トランジスタのゲートは第1の信号端子に電気的
に接続され、ソース及びドレインの一方は第1の電源端子に電気的に接続され、ソース及
びドレインの他方は第1のトランジスタのソース及びドレインの一方並びにEL素子の一
方の電極と電気的に接続される。第1のトランジスタのゲートは第2の信号端子に電気的
に接続され、ソース及びドレインの他方は蓄積容量の一方の電極及び第2のトランジスタ
のソース及びドレインの一方に電気的に接続される。蓄積容量の他方の電極はEL素子の
他方の電極及び第2の電源端子に電気的に接続される。第2のトランジスタのゲートは第
3の信号端子に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方は信号検出回路に電気的に
接続される。第1の電源端子、第2の電源端子はそれぞれ独立した電源でもよいし、第1
の電源端子は電源の高電位側(或いは低電位側)に電気的に接続され、第2の電源端子は
電源の低電位側(或いは高電位側)に電気的に接続されていてもよい。
の電位がEL素子に与えられてEL素子が発光する。EL素子が発光している期間におい
て、第2の信号端子の電位によって第1のトランジスタをオン状態にし、EL素子の一方
の電極と他方の電極との間の電位差に相当する電荷を蓄積容量に蓄積させる。次に第2の
信号端子の電位によって第1のトランジスタをオフ状態にし、蓄積容量に蓄積された電荷
を保持する。この状態から第1の信号端子の電位によって駆動トランジスタをオフ状態に
しEL素子の発光を消光する。その後、第3の信号端子の電位によって第2のトランジス
タをオン状態にすることで蓄積容量に蓄積された電荷を第2のトランジスタを通して信号
電流または信号電位として信号検出回路に送る。そして検出されたEL素子に印加される
電位差の変動量を考慮してEL素子の他方の電極に接続された第2の電源端子の電位を調
整し、EL素子の劣化による輝度の低下を補正する。ここで、蓄積容量はEL素子の電極
間の電位差を記憶するメモリ素子として働き、EL素子が発光しない状態においてもEL
素子の電極間の電位差を検出することができる。従って、EL素子の発光時の輝度を低下
させることなく、EL素子に印加される電位差の変動量を考慮してEL素子の他方の電極
に接続された第2の電源端子の電位を調整し、EL素子の劣化による輝度の低下を補正す
ることができる。またこれとは別に、EL素子が発光する間に第1のトランジスタと第2
のトランジスタをオン状態としてEL素子の電極間の電位差を検出することも可能である
。しかし電位差の検出はEL素子の発光輝度に影響がないように短時間で行う必要がある
。またEL素子の電極の電位が変動しないように信号検出回路の取り出し側のインピーダ
ンスは十分高くしておくことが好ましい。
トランジスタ、蓄積容量を有する。駆動トランジスタのゲートは第1の信号端子に電気的
に接続され、ソース及びドレインの一方は第1の電源端子に電気的に接続され、ソース及
びドレインの他方は第1のトランジスタのソース及びドレインの一方並びにEL素子の一
方の電極と電気的に接続される。第1のトランジスタのゲートは第2の信号端子に電気的
に接続され、ソース及びドレインの他方は蓄積容量の一方の電極及び第2のトランジスタ
のゲートに電気的に接続される。蓄積容量の他方の電極はEL素子の他方の電極及び第2
の電源端子に電気的に接続される。第2のトランジスタのソース及びドレインの一方は第
1の電源端子に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方は信号検出回路に電気的に
接続される。第1の電源端子、第2の電源端子はそれぞれ独立した電源でもよいし、第1
の電源端子は電源の高電位側(或いは低電位側)に電気的に接続され、第2の電源端子は
電源の低電位側(或いは高電位側)に電気的に接続されていてもよい。
の電位がEL素子に与えられてEL素子が発光する。EL素子が発光している期間におい
て、第2の信号端子の電位によって第1のトランジスタをオン状態にし、EL素子の一方
の電極と他方の電極との間の電位差に相当する電荷を蓄積容量に蓄積させるとともに第2
のトランジスタのゲートにもEL素子の一方の電極電位を与えてオン状態にする。この際
に、第2のトランジスタは蓄積容量に保持されたEL素子の一方の電極の電位を劣化(ノ
イズ)を抑えて信号検出回路に伝える働きをする。次に第2の信号端子の電位によって第
1のトランジスタをオフ状態とし、蓄積容量に蓄積された電荷を保持する。この状態から
第1の信号端子の電位によって駆動トランジスタをオフ状態にすることでEL素子の発光
を消光する。第2のトランジスタはEL素子の一方の電極の電位を信号電流または信号電
位として信号検出回路に送る。そして検出されたEL素子に印加される電位差の変動量を
考慮してEL素子の他方の電極に接続された第2の電源端子の電位を調整し、EL素子の
劣化による輝度の低下を補正する。ここで、蓄積容量はEL素子の電極間の電位差を記憶
するメモリ素子として働き、EL素子が発光しない状態においてもEL素子の電極間の電
位差を検出することができる。従って、EL素子の発光時の輝度を低下させることなく、
EL素子に印加される電位差の変動量を考慮してEL素子の他方の電極に接続された第2
の電源端子の電位を調整し、EL素子の劣化による輝度の低下を補正することができる。
またこれとは別に、EL素子が発光する間に第1のトランジスタと第2のトランジスタを
オン状態としてEL素子の電極間の電位差を検出することも可能である。しかし電位差の
検出はEL素子の発光輝度に影響がないように短時間で行う必要がある。またEL素子の
電極の電位が変動しないように信号検出回路の取り出し側のインピーダンスは十分高くし
ておくことが好ましい。
ランジスタ、第3のトランジスタ、蓄積容量を有する。駆動トランジスタのゲートは第1
の信号端子に電気的に接続され、ソース及びドレインの一方は第1の電源端子に接続され
、ソース及びドレインの他方は第1のトランジスタのソース及びドレインの一方並びにE
L素子の一方の電極と電気的に接続される。第1のトランジスタのゲートは第2の信号端
子に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方は蓄積容量の一方の電極及び第2のト
ランジスタのゲートに電気的に接続される。蓄積容量の他方の電極はEL素子の他方の電
極及び第2の電源端子に電気的に接続される。第2のトランジスタのソース及びドレイン
の一方は第1の電源端子に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方は第3のトラン
ジスタのソース及びドレインの一方に電気的に接続される。第3のトランジスタのゲート
は第3の信号端子に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方は信号検出回路に電気
的に接続される。第1の電源端子、第2の電源端子はそれぞれ独立した電源でもよいし、
第1の電源端子は電源の高電位側(或いは低電位側)に電気的に接続され、第2の電源端
子は電源の低電位側(或いは高電位側)に電気的に接続されていてもよい。
の電位がEL素子に与えられてEL素子が発光する。EL素子が発光している期間におい
て、第2の信号端子の電位によって第1のトランジスタをオン状態にし、EL素子の一方
の電極と他方の電極の間の電位差に相当する電荷を蓄積容量に蓄積させるとともに第2の
トランジスタのゲートにもEL素子の一方の電極電位を与えてオン状態にする。この際に
、第2のトランジスタは蓄積容量に保持されたEL素子の一方の電極の電位を劣化(ノイ
ズ)を抑えて検出器に伝える働きをする。次に第2の信号端子の電位によって第1のトラ
ンジスタをオフ状態とし、蓄積容量に電荷を保持させる。この状態から第1の信号端子の
電位によって駆動トランジスタをオフ状態にすることでEL素子の発光を消光する。次に
第3の信号端子の電位によって第3のトランジスタをオン状態としEL素子の一方の電極
の電位を信号電流または信号電位として信号検出回路に送る。そして信号検出回路で検出
されたEL素子の電極間の電位差の変動量を考慮してEL素子の他方の電極に接続された
第2の電源端子の電位を調整し、EL素子の劣化による輝度の低下を補正する。ここで、
蓄積容量はEL素子の電極間の電位差を記憶するメモリ素子として働き、EL素子が発光
しない状態においてもEL素子の電極間の電位差を検出することができる。従って、EL
素子の発光時の輝度を低下させることなく、EL素子に印加される電位差の変動量を考慮
してEL素子の他方の電極に接続された第2の電源端子の電位を調整し、EL素子の劣化
による輝度の低下を補正することができる。またこれとは別に、EL素子が発光する間に
第1のトランジスタと第2のトランジスタをオン状態としてEL素子の電極間の電位差を
検出することも可能である。しかし電位差の検出はEL素子の発光輝度に影響がないよう
に短時間で行う必要がある。またEL素子の電極の電位が変動しないように取り出しのイ
ンピーダンスは十分高くしておくことが好ましい。
ランジスタ、第2のトランジスタ、第1の蓄積容量、スイッチングトランジスタ、第2の
蓄積容量、第1の走査線、第2の走査線、信号線、電源線を有する。スイッチングトラン
ジスタのゲートは第1の走査線に電気的に接続され、ソース及びドレインの一方は信号線
に電気的に接続され、他方は駆動トランジスタのゲート及び第2の蓄積容量の一方の電極
に電気的に接続される。駆動トランジスタのソース及びドレインの一方は電源線及び第2
の蓄積容量の他方の電極に電気的に接続され、他方は第1のトランジスタのソース及びド
レインの一方並びにEL素子の一方の電極に電気的に接続される。第1のトランジスタの
ゲートは第1の走査線に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方は、第1の蓄積容
量の一方の電極及び第2のトランジスタのソース及びドレインの一方に電気的に接続され
る。第1の蓄積容量の他方の電極はEL素子の他方の電極及び電源端子に電気的に接続さ
れる。第2のトランジスタのゲートは第2の走査線に電気的に接続され、ソース及びドレ
インの他方は信号検出回路に電気的に接続されている。電源線は電源の高電位側或いは低
電位側に電気的に接続される。一方、電源端子は電源の低電位側或いは高電位側に電気的
に接続される。
行毎に設けてもよい。
電位が第2の蓄積容量の一方の電極及び駆動トランジスタのゲートに与えられる。第2の
蓄積容量は駆動トランジスタのゲート電位を保持する。駆動トランジスタがオン状態にな
ると、電源線電位がEL素子に与えられ、EL素子が発光する。第1の走査線の電位によ
ってスイッチングトランジスタがオン状態になるとともに第1のトランジスタもオン状態
になる。第1のトランジスタがオン状態の間に、EL素子に印加される電位差に応じた電
荷を第1の蓄積容量に蓄積させる。次にスイッチングトランジスタ及び第1のトランジス
タをオフ状態にし、第1の蓄積容量に電荷を保持させる。次に第2の走査線の電位によっ
て第2のトランジスタをオン状態にし、第1の蓄積容量に蓄積された電荷を第2のトラン
ジスタを通して信号電流または信号電位として信号検出回路に送る。これによりEL素子
の一方の電極と他方の電極の間の電位差を検出する。検出されたEL素子に印加される電
位差の変動量を考慮してEL素子の他方の電極に接続された電源端子の電位を調整し、E
L素子の劣化による輝度の低下を補正する。ここで、第1の蓄積容量はEL素子の電極間
の電位差を記憶するメモリ素子として働き、EL素子が発光しない状態においてもEL素
子の電極間の電位差を検出することができる。従って、EL素子の発光時の輝度を低下さ
せることなく、EL素子に印加される電位差の変動量を考慮してEL素子の他方の電極に
接続された電源端子の電位を調整し、EL素子の劣化による輝度の低下を補正することが
できる。またこれとは別に、EL素子が発光する、スイッチングトランジスタと第1のト
ランジスタがオン状態のときに、EL素子の電極間の電位差を検出することも可能である
。しかし電位差の検出はEL素子の発光輝度に影響がないように短時間で行う必要がある
。
が、異なる走査線で制御してもよい。
ランジスタ、第2のトランジスタ、第3のトランジスタ、第1の蓄積容量、スイッチング
トランジスタ、第2の蓄積容量、第1の走査線、第2の走査線、信号線、電源線を有する
。スイッチングトランジスタのゲートは第1の走査線に電気的に接続され、ソース及びド
レインの一方は信号線に電気的に接続され、他方は駆動トランジスタのゲート及び第2の
蓄積容量の一方の電極に電気的に接続される。駆動トランジスタのソース及びドレインの
一方は電源線及び第2の蓄積容量の他方の電極に電気的に接続され、他方は第1のトラン
ジスタのソース及びドレインの一方並びにEL素子の一方の電極に電気的に接続される。
第1のトランジスタのゲートは第1の走査線に電気的に接続され、ソース及びドレインの
他方は、第1の蓄積容量の一方の電極及び第3のトランジスタのゲートに電気的に接続さ
れる。第1の蓄積容量の他方の電極はEL素子の他方の電極及び電源端子に電気的に接続
される。第3のトランジスタのソース及びドレインの一方は電源線に電気的に接続され、
他方は第2のトランジスタのソース及びドレインの一方に電気的に接続される。第2のト
ランジスタのゲートは第2の走査線に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方は信
号検出回路に電気的に接続されている。電源線は電源の高電位側または低電位側に電気的
に接続される。一方、電源端子は電源の低電位側または高電位側に電気的に接続される。
行毎に設けてもよい。
電位が第2の蓄積容量及び駆動トランジスタのゲートに与えられる。第2の蓄積容量は駆
動トランジスタのゲート電位を保持する。駆動トランジスタがオン状態になると、電源線
の電位がEL素子に与えられ、EL素子が発光する。第1の走査線の電位によってスイッ
チングトランジスタがオン状態になるとともに第1のトランジスタもオン状態になる。第
1のトランジスタがオン状態の間に、EL素子に印加される電位差に応じた電荷が第1の
蓄積容量に蓄積されるとともに第3のトランジスタのゲートにもEL素子の一方の電極電
位が印加され第3のトランジスタがオン状態になる。この場合、第3のトランジスタは蓄
積容量に保持されたEL素子の一方の電極と他方の電極との間の電位差を劣化(ノイズ)
を抑えて信号検出回路に伝える働きをする。次に第1の走査線の電位によってスイッチン
グトランジスタと第1のトランジスタをオフ状態にし第1の蓄積容量に電荷を保持させる
。次に第2の走査線の電位によって第3のトランジスタをオン状態にし、EL素子の一方
の電極の電位を信号電流または信号電位として信号検出回路に送る。そして検出されたE
L素子の電極間の電位差を考慮してEL素子の他方の電極に接続された電源端子の電位を
調整し、EL素子の劣化による輝度の低下を補正する。ここで、第1の蓄積容量はEL素
子の電極間の電位差を記憶するメモリ素子として働き、EL素子が発光しない状態におい
てもEL素子の電極間の電位差を検出することができる。従って、EL素子の発光時の輝
度を低下させることなく、EL素子の電位差の変動量を考慮してEL素子の他方の電極に
接続された電源端子の電位を調整し、EL素子の劣化による輝度の低下を補正することが
できる。またこれとは別に、EL素子が発光する、スイッチングトランジスタと第1のト
ランジスタがオン状態のときに、EL素子の電極間の電位差を検出することも可能である
。しかし電位差の検出はEL素子の発光輝度に影響がないように短時間で行う必要がある
。またEL素子の電極の電位が変動しないように取り出しのインピーダンスは十分高くし
ておくことが好ましい。
が、異なる走査線で制御してもよい。
スイッチングトランジスタの極性はN型でもP型でもよい。
間においてEL素子の電極間の電位差を検出し、この電位差に相当する電荷を蓄積容量に
蓄積し、この電荷に基づいてEL素子の劣化の程度を算出し、EL素子の電源電位や基準
電位を変化させる。電極間の電位差に相当する電荷を蓄積容量に蓄積した後は、EL素子
を消光させてもよい。またはEL素子の発光期間の一部において、EL素子の電極間の電
位差を検出し、EL素子の輝度を補正する。これによりEL素子に流れる電流の低下によ
る輝度の低下を防ぐことができる。線形領域にある駆動Trの動作点を飽和領域にするこ
とができる。更に、飽和領域で動作させる駆動Trの動作点を線形領域に近づけることが
でき、駆動Trに印加する電圧を低減し駆動Trの特性の劣化を抑えることができる。
異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することな
くその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って
、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明
するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、
その繰り返しの説明は省略する。
図4(A)は駆動Tr401、EL素子402、第1のトランジスタ(SW−1Tr)
501を示している。駆動Tr401のゲートは第1の信号端子403と電気的に接続し
ている。駆動Tr401のソース及びドレインの一方は第1の電源端子404と電気的に
接続し、駆動Tr401のソース及びドレインの他方はEL素子402の一方の電極(ア
ノード及びカソードの一方)及びSW−1Tr501のソース及びドレインの一方と電気
的に接続している。SW−1Tr501のゲートは第2の信号端子406と電気的に接続
し、SW−1Tr501のソース及びドレインの他方は信号検出回路(signal d
etector circuit)に電気的に接続している。EL素子402の他方の電
極(アノード及びカソードの他方)は第2の電源端子405と電気的に接続している。
決定する。第1の電源端子404には電源電位(Vdd)が印加され、第2の電源端子4
05には基準電位(Vcom)が印加される。
ッチとして働く。第2の信号端子406の電位によってSW−1Tr501をオン状態に
すると、SW−1Tr501を通してEL素子402の一方の電極(アノード及びカソー
ドの一方)電位が信号電流または信号電位(Vout)として信号検出回路に送られる。
これによりEL素子402の両電極間の電位差を検出することができる。検出されたEL
素子に印加される電位差の変動量を考慮してEL素子402の他方の電極に接続された第
2の電源端子405の基準電位(Vcom)を調整し、EL素子の劣化による輝度の低下
を補正する。
401はEL素子402に電流を供給する際のスイッチとして機能する。第1の信号端子
403には電位Vg1が与えられる。Vg1が駆動Tr401のしきい値電圧よりも大き
いと、駆動Tr401はオン状態となり、電源線電位VddがEL素子の一方の電極に与
えられ、EL素子に電源線電位Vddと第2の電源端子405の電位との電位差である電
圧(VEL)が印加される。その結果、EL素子402が発光する。一方、Vg1が駆動
Tr401のしきい値電圧より小さいと、駆動Tr401はオフ状態となり、電源線電位
VddはEL素子に与えられず、EL素子402は発光しない。
電極間にVELの電位を与えEL素子402を発光させる。次に第2の信号線電位Vg2
によってSW−1Tr501をオン状態にする。これによりEL素子402の一方の電極
の電位を信号電流または信号電位(Vout)として信号検出回路に送る。SW−1Tr
501はEL素子402が発光している期間の一部でのみオン状態とする。なおSW−1
Tr501のオン/オフ状態は第2の信号端子406の電位Vg2を変えることで切り替
えることができ、Vg2がSW−1Tr501のしきい電圧よりも大きければSW−1T
r501はオン状態となり、小さければオフ状態となる。駆動Tr401がオン状態にな
りEL素子402が発光している間にSW−1Tr501をオン状態にすればよい。図3
(B)に示すようにEL素子が劣化すると、EL素子に印加される電圧はΔVEL=VE
L’−VELだけ大きくなる。信号検出回路はEL素子に印加される電圧を検出してΔV
ELを計算し、EL素子の基準電位をΔVcom昇圧させる。ただし、ΔVcom >
ΔVELとする。これによってEL素子に流れる電流を回復させ、EL素子が劣化する前
の輝度に戻すことができる。例えば線形領域にある駆動Tr401の動作点を飽和領域に
することができる。図5にはEL素子を発光させる次のタイミングでΔVcomだけ昇圧
した電圧をEL素子の電極間に印加する様子が示されている。
ことができる。例えば電源投入時に検出する、一定期間ごとに検出するなどでもよい。
一部においてEL素子402に印加される電圧を検出することができる。よってEL素子
に流れる電流またはEL素子の発光輝度を低下させることなくEL素子に印加される電圧
を検出することができる。
の電位差を検出している。しかし電極間の電位差に相当する電荷を一旦、蓄積容量(Cs
)に蓄積し、その後蓄積された電荷を信号電流または信号電位(Vout)として信号検
出回路に送信してもよい(図4(B))。
スタ(SW−2Tr)502、蓄積容量(Cs)503を示している。駆動Tr401の
ゲートは第1の信号端子403と電気的に接続している。駆動Tr401のソース及びド
レインの一方は第1の電源端子404と電気的に接続し、駆動Tr401のソース及びド
レインの他方はEL素子402の一方の電極及びSW−1Tr501のソース及びドレイ
ンの一方と電気的に接続している。SW−1Tr501のゲートは第2の信号端子406
と電気的に接続し、SW−1Tr501のソース及びドレインの他方はCs503の一方
の電極及びSW−2Tr502のソース及びドレインの一方と電気的に接続している。C
s503の他方の電極はEL素子402の他方の電極及び第2の電源端子405と電気的
に接続している。SW−2Tr502のゲートは第3の信号端子407と電気的に接続し
、SW−2Tr502のソース及びドレインの他方は信号検出回路に電気的に接続されて
いる。
する。そしてSW−1Tr501はCs503に電荷を供給する際のスイッチとして働く
。第2の信号端子406の電位によってSW−1Tr501を選択する(オン状態にする
)と、EL素子402の一方の電極と他方の電極間の電位差に相当する電荷がCs503
に蓄積される。次に第2の信号端子406の電位によってSW−1Tr501をオフ状態
とし蓄積容量Cs503に蓄積された電荷を保持する。Cs503はEL素子の電極間の
電位差を記憶するメモリ素子として働き、EL素子が発光しない状態においても、第3の
信号端子407の電位によって、SW−2Tr502をオン状態にしてEL素子の電極間
の電位差を信号検出回路に送ることができる。従って、EL素子の発光時の輝度を低下さ
せることなく、EL素子に印加される電位差の変動量を考慮してEL素子の他方の電極に
接続された第2の電源端子の電位を調整し、EL素子の劣化による輝度の低下を補正する
ことができる。またこれとは別に、EL素子が発光しているときにSW−1Tr501と
SW−2Tr502をオン状態にしてEL素子の電極間の電位差を検出することも可能で
ある。しかしその電位差の検出はEL素子の発光輝度に影響がないように短時間で行う必
要がある。またEL素子の電極の電位が変動しないように信号検出回路の取り出し側のイ
ンピーダンスは十分高くしておくことが好ましい。
401はEL素子402に電流を供給する際のスイッチとして機能する。第1の信号端子
403には電位Vg1が与えられる。Vg1が駆動Tr401のしきい値電圧よりも大き
いと、駆動Tr401はオン状態となり、電源線電位VddがEL素子402の一方の電
極に与えられ、EL素子402に電源線電位Vddと第2の電源端子405の電位との電
位差である電圧(VEL)が印加される。その結果、EL素子402が発光する。一方、
Vg1が駆動Tr401のしきい値電圧より小さいと、駆動Tr401はオフ状態となり
、電源線電位VddはEL素子に与えられず、EL素子402は発光しない。
極間にVELの電位を与えて発光させる。次に第2の信号線電位Vg2によってSW−1
Tr501をオン状態にする。その結果、EL素子402に印加される電位差に応じた電
荷がCs503に蓄積される。Cs503に電荷が蓄積された後はSW−1Tr501を
オフ状態にしてCs503に蓄積された電荷を保持する。
消光する。その後、第3の信号線電位Vg3によってSW−2Tr502をオン状態にす
る。これによりCs503に蓄えられた電荷を信号電流または信号電位(Vout)とし
て信号検出回路に送る。ここで、Cs503はEL素子の電極間の電位差を記憶するメモ
リ素子として働き、EL素子402が発光しない状態においても、第3の信号端子407
の電位によってEL素子の電極間の電位差を信号検出回路に送ることができる。図3(B
)に示すようにEL素子が劣化すると、EL素子に印加される電圧はΔVEL=VEL’
−VELだけ大きくなる。信号検出回路はEL素子に印加される電圧をモニターしてΔV
ELを計算し、EL素子の基準電位をΔVcom昇圧させる。ただし、ΔVcom >
ΔVELとする。これによってEL素子に流れる電流を回復させ、EL素子が劣化する前
の輝度に戻すことができる。例えば線形領域にある駆動Tr401の動作点を飽和領域に
することができる。図6にはEL素子を発光させる次のタイミングでΔVcomだけ昇圧
した電圧をEL素子の電極間に印加する様子が示されている。
ことができる。例えば電源投入時に検出する、一定期間ごとに検出するなどでもよい。
よい。
子の輝度の補正を行うことができる。信号検出回路側の入力負荷が直接EL素子の発光に
、すなわち表示に影響しない。
図4(B)の回路ではSW−2Tr502のゲートは第3の信号端子407に電気的に
接続し、SW−1Tr501のソース及びドレインの他方及びCs503の一方の電極が
SW−2Tr502のソース及びドレインの一方に電気的に接続している。しかしこの回
路に限定されない。第3の信号端子407は設けずにSW−1Tr501のソース及びド
レインの他方及びCs503の一方の電極がSW−2Tr502のゲートに電気的に接続
される構成としてEL素子の電極間の電位差に相当する信号を信号検出回路に送ってもよ
い(図7(A))。
Tr502、Cs503から構成される。駆動Tr401のゲートは第1の信号端子40
3と電気的に接続している。駆動Tr401のソース及びドレインの一方は第1の電源端
子404と電気的に接続し、駆動Tr401のソース及びドレインの他方はEL素子40
2の一方の電極及びSW−1Tr501のソース及びドレインの一方と電気的に接続して
いる。SW−1Tr501のゲートは第2の信号端子406と電気的に接続し、SW−1
Tr501のソース及びドレインの他方はCs503の一方の電極及びSW−2Tr50
2のゲートと電気的に接続している。Cs503の他方の電極はEL素子402の他方の
電極及び第2の電源端子405と電気的に接続している。SW−2Tr502のソース及
びドレインの一方は第1の電源端子404と電気的に接続し、SW−2Tr502のソー
ス及びドレインの他方は信号検出回路に電気的に接続されている。
第1の電源端子404には電源電位(Vdd)が与えられ、第2の電源端子405には基
準電位(Vcom)が与えられる。
6の電位によってSW−1Tr501を選択する(オン状態)と、EL素子402の一方
の電極と他方の電極間の電位差に相当する電荷がCs503に蓄積されるとともにSW−
2Tr502のゲートにもEL素子402の一方の電極電位が与えられてSW−2Tr5
02が選択される。これによりEL素子の一方の電極と他方の電極との間の電位を信号電
流または信号電位として信号検出回路に送る。この際に、SW−2Tr502はCs50
3に保持されたEL素子402の一方の電極の電位を劣化(ノイズ)を抑えて信号検出回
路に送る働きをする。そして信号検出回路によって検出されたEL素子402の電極間の
電位差を考慮してEL素子の他方の電極に接続された第2の電源端子の基準電位(Vco
m)を調整し、EL素子の劣化による輝度の低下を補正する。ここで、Cs503はEL
素子の電極間の電位差を記憶するメモリ素子として働きCs503に電荷が蓄積された後
にSW−1Tr501を非選択(オフ状態)とすることでCs503に蓄積された電荷を
保持することができる。従って、駆動Tr401がオフ状態となってEL素子402に電
流が流れない状態であってもCs503に保持されたEL素子の一方の電極電位をSW−
2Tr502のゲートに与えることができるため、EL素子に電流が流れない状態でもE
L素子402の電極間の電位差を検出しEL素子402の劣化による輝度の低下を補正す
ることができる。
低下させることがない。信号検出回路側の入力負荷が直接EL素子の発光に、すなわち表
示に影響しない。図3(B)に示すようにEL素子が劣化すると、EL素子に印加される
電圧はΔVEL=VEL’−VELだけ大きくなる。信号検出回路はEL素子に印加され
る電圧をモニターしてΔVELを計算し、EL素子の基準電位をΔVcom昇圧させる。
ただし、ΔVcom>ΔVELとする。これによってEL素子に流れる電流を回復させ、
EL素子が劣化する前の輝度に戻すことができる。例えば線形領域にある駆動Tr401
の動作点を飽和領域にすることができる。
(図7(B))。SW−3Tr504により複数のEL素子がある場合にそれぞれのEL
素子の電極電位を個々に信号電流または信号電位として信号検出回路に送ることができ、
複数のEL素子の劣化による輝度の低下をEL素子ごとに補正することができる。
Tr502、SW−3Tr504、Cs503から構成される。図7(A)ではSW−2
Tr502のソース及びドレインの他方が信号検出回路に電気的に接続されているが、図
7(B)では、SW−2Tr502のソース及びドレインの他方と信号検出回路との間に
SW−3Tr504が挿入されている。SW−3Tr504のソース及びドレインの一方
はSW−2Tr502のソース及びドレインの他方と電気的に接続され、SW−3Tr5
04のソース及びドレインの他方は信号検出回路に電気的に接続されている。SW−3T
r504のゲートは第3の信号端子410に電気的に接続されている。
6の電位によってSW−1Tr501を選択する(オン状態)と、EL素子402の一方
の電極と他方の電極間の電位差に相当する電荷がCs503に蓄積されるとともにSW−
2Tr502のゲートにもEL素子402の一方の電極電位が与えられる。そして第3の
信号端子410の電位によってSW−3Tr504を選択することでEL素子の一方の電
極の電位を信号電流または信号電位として信号検出回路に送ることができる。この際に、
SW−2Tr502はCs503に保持されたEL素子402の一方の電極の電位を劣化
(ノイズ)を抑えて信号検出回路に送る働きをする。そして信号検出回路によって検出さ
れたEL素子402の電極間の電位差を考慮してEL素子の他方の電極に接続された第2
の電源端子の基準電位(Vcom)を調整し、EL素子の劣化による輝度の低下を補正す
る。ここで、Cs503はEL素子の電極間の電位差を記憶するメモリ素子として働き、
Cs503に電荷が蓄積された後にSW−1Tr501を非選択(オフ状態)とすること
でCs503に蓄積された電荷を保持することができる。従って、駆動Tr401がオフ
状態となってEL素子402に電流が流れない状態であってもCs503に保持されたE
L素子の一方の電極電位をSW−2Tr502のゲートに与えることができるため、Cs
503に保持されたEL素子402の一方の電極の電位をSW−3Tr504をオン状態
とすることで適宜信号検出回路に送ることができる。従って、駆動Tr401がオフ状態
となってEL素子402に電流が流れない状態であってもEL素子402の電極間の電位
差を検出しEL素子の劣化による輝度の低下を補正することができる。
503に保持されたEL素子402の一方の電極の電位を信号検出回路に送ることができ
る。そのため複数のEL素子がある場合にそれぞれのEL素子の一方の電極電位を個々に
信号電流または信号電位として信号検出回路に送ることができ、複数のEL素子の劣化に
よる輝度の低下をEL素子ごとに補正することができる。
401はEL素子402に電流を供給する際のスイッチとして機能する。第1の信号端子
403には電位Vg1が与えられる。Vg1が駆動Tr401のしきい値電圧よりも大き
いと、駆動Tr401はオン状態となり、電源線電位VddとEL素子に接続する第2の
電源端子との電位差がEL素子に電圧(VEL)として印加される。その結果、EL素子
402が発光する。一方、Vg1が駆動Tr401のしきい値電圧より小さいと、駆動T
r401はオフ状態となり、電源線電位VddはEL素子に与えられず、EL素子402
は発光しない。
極間にVELの電位差を与えることでEL素子402を発光させる。次に第2の信号線電
位によってSW−1Tr501をオン状態にする。これによりEL素子402に印加され
る電位差に応じた電荷がCs503に蓄積されるとともにSW−2Tr502のゲートに
もEL素子402の一方の電極電位が印加され、SW−2Tr502がオン状態となる。
Cs503に電荷が蓄積された後はSW−1Tr501をオフ状態にしてCs503に蓄
積された電荷を保持する。
消光する。その後、第3の信号線電位Vg3によってSW−3Tr504をオン状態にす
る。これによりEL素子402の一方の電極電位を信号電流または信号電位(Vout)
として信号検出回路に送る。ここで、Cs503はEL素子の電極間の電位差を記憶する
メモリ素子として働き、EL素子402が発光しない状態においても、第3の信号端子4
10の電位によってEL素子の電極間の電位差を信号検出回路に送ることができる。図3
(B)に示すようにEL素子が劣化すると、EL素子に印加される電圧はΔVEL=VE
L’−VELだけ大きくなる。信号検出回路はEL素子に印加される電圧をモニターして
ΔVELを計算し、EL素子の基準電位をΔVcom昇圧させる。ただし、ΔVcom>
ΔVELとする。これによってEL素子に流れる電流を回復させ、EL素子が劣化する前
の輝度に戻すことができる。例えば線形領域にある駆動Tr401の動作点を飽和領域に
することができる。図8にはEL素子を発光させる次のタイミングでΔVcomだけ昇圧
した電圧をEL素子の電極間に印加する様子が示されている。
ことができる。例えば電源投入時に検出する、一定期間ごとに検出するなどでもよい。
性はN型でもP型でもよい。
号検出回路側の入力負荷が直接EL素子の発光に、すなわち表示に影響しない。またSW
−3Tr504を設けることにより、複数のEL素子がある場合、個々のEL素子に印加
される電圧を個々に検出することができ、複数のEL素子の劣化による輝度の低下をEL
素子ごとに補正することができる。
本発明を複数の画素を有し、各画素にEL素子が配置されているアクティブマトリクス
表示装置に適用した場合を説明する。
606、第1の蓄積容量Cs605、第4のトランジスタ(SW−4Tr)607、第2
の蓄積容量Cs608、第1の走査線610、第2の走査線612、信号線609、電源
線611を有している。電源線611には電源の高電位側の電位(電源電位、Vdd)が
与えられている。電源端子603は低電位側の電位(基準電位)が与えられ、その電位は
EL素子602の基準電位(Vcom)となる。
レインの一方は信号線609に電気的に接続され、他方は駆動Tr601のゲート及び第
2の蓄積容量Cs608の一方の電極に電気的に接続されている。駆動Tr601のソー
ス及びドレインの一方は電源線611及び第2の蓄積容量Cs608の他方の電極に電気
的に接続され、他方はSW−1Tr604のソース及びドレインの一方並びにEL素子6
02の一方の電極に電気的に接続されている。SW−1Tr604のゲートは第1の走査
線610に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方は、第1の蓄積容量Cs605
の一方の電極及びSW−2Tr606のソース及びドレインの一方に電気的に接続されて
いる。第1の蓄積容量Cs605の他方の電極はEL素子602の他方の電極及び電源端
子603に電気的に接続されている。SW−2Tr606のゲートは第2の走査線612
に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方は信号検出回路に電気的に接続されてい
る。
荷を信号電流または信号電位として信号検出回路に送る。これによりある画素のEL素子
の両電極間に印加される電位差を検出することができる。検出されたEL素子に印加され
る電位差の変動量を考慮してEL素子の基準電位を調整すればEL素子の劣化による輝度
の低下を補正することができる。尚、破線で囲んだ回路は画素毎に設ける必要はなく、列
毎または行毎に設定すればよい。
説明する。SW−4Tr607は信号線609の電位を駆動Tr601及び第2の蓄積容
量Cs608に入力するスイッチとして機能する。そして駆動Tr601はEL素子60
2に電流を供給するスイッチとして機能する。Vg1は第1の走査線610の電位を表し
、Vg1がSW−4Tr607のしきい値電圧より大きい場合、SW−4Tr607はオ
ン状態となり信号線609の電位を駆動Tr601のゲートに与える(信号の書き込み)
。このとき同時に第2の蓄積容量Cs608の電極にも信号線609の電位が与えられる
。第2の蓄積容量Cs608は駆動Tr601のゲート電位を保持する。駆動Tr601
のゲートとソース間またはゲートとドレイン間の寄生容量が大きい場合には第2の蓄積容
量Cs608は設けなくてもよい。Vg1がSW−4Tr607の閾値電圧より小さい場
合、SW−4Tr607はオフ状態となり信号線609の電位(Vsig)は駆動Tr6
01のゲートには与えられない。このときは第2の蓄積容量Cs608に保持された電位
が駆動Tr601のゲートに印加される(信号の保持)。
1はオン状態となって、電源線611の電位がEL素子602の一方の電極に与えられる
。その結果、EL素子が発光する。一方、信号線609の電位が駆動Tr601のしきい
値電圧よりも小さい場合、駆動Tr601はオフ状態となって電源線611の電位はEL
素子602には印加されず、EL素子602は発光しない。
r604とSW−4Tr607は互いに同じ導電型(N型またはP型)のトランジスタと
する。従って、SW−4Tr607がオン状態のときSW−1Tr604もオン状態とな
り、このときEL素子602に印加される電位差に応じた電荷が第1の蓄積容量Cs60
5に蓄積される。
r604をオフ状態とする。このとき破線で囲んだ回路の、第1の蓄積容量Cs605に
接続されたSW−2Tr606がオフ状態にあれば第1の蓄積容量Cs605に蓄積され
た電荷は保持される。すなわち、先の書き込み時においてEL素子602に印加された電
位が第1の蓄積容量Cs605に保持される。そして保持期間内でSW−2Tr606を
オン状態とすれば第1の蓄積容量Cs605に蓄積された電荷を信号電流または信号電位
として信号検出回路に送ることができる。図3(B)に示すようにEL素子が劣化すると
、EL素子に印加される電圧はΔVEL=VEL’−VELだけ大きくなる。信号検出回
路はEL素子に印加される電圧をモニターしてΔVELを計算し、EL素子の基準電位を
ΔVcom昇圧させる。ただし、ΔVcom>ΔVELとする。これによってEL素子に
流れる電流を回復させ、EL素子が劣化する前の輝度に戻すことができる。例えば線形領
域にある駆動Tr601の動作点を飽和領域にすることができる。図10にはEL素子を
発光させる次のタイミングでΔVcomだけ昇圧した電圧をEL素子の電極間に印加する
様子が示されている。
で切り替えることができ、Vg2がSW−2Tr606のしきい値電圧よりも大きい場合
、SW−2Tr606はオン状態となり、小さい場合、オフ状態となる。この回路構成と
することで保持期間においてEL素子602に印加される電圧を検出することができるた
め、EL素子602に流れる電流またはEL素子602の発光輝度を低下させることなく
EL素子602の輝度の補正を行うことができる。信号検出回路側の入力負荷が直接EL
素子の発光に、すなわち表示に影響しない。
制御していたが、異なる走査線で制御してもよい(図11)。
て制御し、SW−4Tr607のゲートを第1の走査線610に電気的に接続して制御す
る。これによりSW−1Tr604をオン状態にする期間を、EL素子602が発光して
いる期間の中で自由に設定することができる。またSW−1Tr604とSW−4Tr6
07とは、互いに異なる導電型のトランジスタとすることができる。
ことができる。例えば電源投入時に検出する、一定期間ごとに検出するなどでもよい。
実施の形態3の回路では、第1の蓄積容量に蓄積された電荷を、第2のトランジスタを
通して、信号電流または信号電位として信号検出回路に送っている。この第1の蓄積容量
に保持された電位を第3のトランジスタを介して信号検出回路に送ってもよい(図12)
。
r606、SW−3Tr614、第1の蓄積容量Cs605、SW−4Tr607、第2
の蓄積容量Cs608、第1の走査線610、第2の走査線612、信号線609、電源
線611を有している。電源線611には電源の高電位側の電位(電源電位、Vdd)が
与えられている。603は電源端子を表し、電源の低電位側の電位(基準電位)が与えら
れ、その電位はEL素子602の基準電位(Vcom)となる。
レインの一方は信号線609に電気的に接続され、他方は駆動Tr601のゲート及び第
2の蓄積容量Cs608の一方の電極に電気的に接続されている。駆動Tr601のソー
ス及びドレインの一方は電源線611及び第2の蓄積容量Cs608の他方の電極に電気
的に接続され、他方はSW−1Tr604のソース及びドレインの一方及びEL素子60
2の一方の電極に電気的に接続されている。SW−1Tr604のゲートは第1の走査線
610に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方は、第1の蓄積容量Cs605の
一方の電極及びSW−3Tr614のゲートに電気的に接続されている。第1の蓄積容量
Cs605の他方の電極はEL素子602の他方の電極及び電源端子603に電気的に接
続されている。SW−3Tr614のソース及びドレインの一方は電源線611に電気的
に接続され、他方はSW−2Tr606のソース及びドレインの一方に電気的に接続され
ている。SW−2Tr606のゲートは第2の走査線612に電気的に接続され、ソース
及びドレインの他方は信号検出回路に電気的に接続されている。
の一方の電極の電位を劣化(ノイズ)を抑えて信号検出回路に送る働きをするSW−3T
r614が設けられている。SW−1Tr604がオン状態のとき、第1の蓄積容量Cs
605にEL素子602の電位差に応じた電荷が蓄積される。そしてSW−3Tr614
のゲートにもEL素子602の一方の電極の電位が与えられる。次に第1の走査線610
の電位によって第1のトランジスタ604をオフ状態とする。すなわち保持期間にする。
これにより第1の蓄積容量Cs605に蓄積された電荷を保持することができる。
5の一方の電極の電位を信号検出回路に送ることができるためEL素子に流れる電流また
はEL素子の発光輝度を低下させることなく、検出されたEL素子の電位差の変動量を考
慮してEL素子602に接続された電源端子の基準電位(Vcom)を調整し、EL素子
の劣化による輝度の低下を補正することができる。信号検出回路側の入力負荷が直接EL
素子の発光に、すなわち表示に影響しない。
を持つ回路を設けてもよいが、画素毎に信号を増幅してから信号検出回路に送った方が信
号のノイズを小さくすることができる。
11の電位が負のときはP型とする。これによりSW−3Tr614を増幅用のソースフ
ォロワとして用いることができる。
走査線に電気的に接続して制御しているが、異なる走査線で制御してもよい(図13)。
て制御し、SW−4Tr607のゲートを第1の走査線610に電気的に接続して制御す
る。これによりSW−1Tr604をオン状態にする期間を、EL素子602が発光して
いる期間の中で自由に設定することができる。またSW−1Tr604とSW−4Tr6
07とは、互いに異なる導電型のトランジスタとすることができる。
ことができる。例えば電源投入時に検出する、一定期間ごとに検出するなどでもよい。
図9に示した回路を用いたアクティブマトリクス回路を図14に示す。スイッチングト
ランジスタ(SW−4Tr)607を選択する第1の走査線駆動回路652、信号線60
9の電位を制御する信号線駆動回路651、SW−2Tr606を選択する第2の走査線
駆動回路653、電源回路650、信号検出回路654を有する。信号検出回路654は
、検出されたEL素子の電位差の変動量を考慮してEL素子602に接続された第2の電
源線655の電位を調整し、EL素子の劣化による輝度の低下を補正する。この回路では
複数のEL素子の第2の電源端子を第2の電源線655に接続し共通化している。したが
って図14は行毎に電源線電位を変えることが可能な回路の例である。点線は一つの画素
を示している。
し、第2の電源線655の電位、すなわちEL素子602の基準電位(Vcom)を調整
する。なお電源線611の設け方はこれに限らず、行毎に共通化してもよいし、複数の電
源線を共通にしてもよい。EL素子の電位差を検出する図9、10、11、12または1
3のような回路をマトリクス内に複数個設けることで複数のEL素子の電位差の分布を検
出することができる。電位差を考慮し、複数のEL素子それぞれの基準電位を調整するこ
とでパネル面内の輝度のばらつきを補償することができる。
に設けてもよい。
EL素子の値に合わせて決めてもよい。また複数のEL素子の補正値から平均値を求め、
その平均値に基づいて、各EL素子の基準電位を補正してもよい。最も劣化したEL素子
の補正値に合わせる場合は確実に全画素のEL素子の駆動を飽和領域に戻すことができる
が消費電力は大きくなる。一方、複数のEL素子の補正値の平均値で全画素の補正値を決
める場合には全画素のEL素子の駆動を全ては飽和領域に戻すことはできないが消費電力
の上昇は抑えられる。基準電位を補正する値はパネルの表示に要求される規格に応じて決
めればよい。
た駆動動作点を劣化前の動作点に戻すことができるためEL素子の劣化による輝度の低下
を補償することができる。さらに飽和領域にあるEL素子の動作点をできるだけ線形領域
に近づけることができる。これにより駆動トランジスタに印加されるソースとドレイン間
の電圧が低減され、駆動トランジスタの信頼性をも向上させることができる。またEL素
子の発光輝度を保持することができる。
なる。よって表示に寄与しない画素を設ける必要がない。また表示に寄与しない画素では
なく、表示に寄与する画素に基づいて補正するため高精度なEL素子の輝度補正が可能で
ある。
本発明の発光装置の断面図を図15に示す。代表して、第1のトランジスタ700、蓄
積容量701、EL素子702を示している。
第1のトランジスタ、第2のトランジスタ、第3のトランジスタ、第4のトランジスタに
はボトムゲート型またはトップゲート型の薄膜トランジスタ(TFT)を用いることがで
きる。
半導体、ZnOなどの酸化物半導体、といった無機半導体を用いることができる。無機半
導体はアモルファス、微結晶、結晶または単結晶のいずれであってもよい。またペンタセ
ン、オリゴチオフェン等の有機半導体を用いてもよい。半導体層703はCVD法、スパ
ッタ法等で形成する。またアモルファス状態の半導体膜を結晶化する場合はレーザー結晶
化方法、熱結晶化方法等を用いることができる。
不純物領域である。不純物の添加はイオンドープ法等を用いることができる。
酸化珪素膜(SiNO)、窒化珪素膜(SiN)、酸化アルミニウム膜(Al2O3)、
チタン酸バリウム膜(BaTiO3)などの絶縁膜を用いることができる。またハフニウ
ム系酸化窒化珪素膜(HfSiON)、イットリウム酸化膜(Y2O3)などの高誘電率
絶縁膜を用いてもよい。ゲート絶縁膜705は熱酸化、プラズマ酸化、CVD法、スパッ
タ法を用いて形成できる。
号線等の配線はタングステン、アルミニウム、チタン、タンタル等の単層膜およびそれら
の組み合わせによる多層膜を用いることができる。電極、配線はスパッタ法で金属膜を形
成し、エッチングにより金属膜を加工して形成できる。また銀、金等のメタルナノペース
トを液滴吐出法により形成することもできる。
極708、ゲート電極と同じ層で形成された電極を他方の電極709、ゲート絶縁膜70
5によって形成することができる。蓄積容量701の他方の電極709はEL素子の他方
の電極713に電気的に接続されている(図示しない)。
膜、アクリル樹脂等の有機絶縁膜を用いることができる。無機絶縁膜はCVD法、スパッ
タ法にて形成でき、有機絶縁膜はスピンコート法にて形成できる。
EL又は無機ELを用いることができる。
低分子材料または高分子材料を用いることができる。
る。発光材料をホスト材料中にドープして用いることもできる。
体を用いることができる。
O)等の金属膜や透明導電膜を用いることができる。またはそれらの単層膜およびそれら
の組み合わせによる多層膜を使うことができる。スパッタ法、蒸着法等により形成する。
本発明の発光装置には様々な用途がある。本実施例では、本発明の適用が可能な電子機
器の例について説明する。
等)、ビデオカメラ、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、テレビ等が挙げられる
。それらの一例を図16に示す。
03等を含む。本発明の発光装置は表示部3303にて用いることが出来る。
13、操作スイッチ3314、バッテリー3315、受像部3316等を含む。本発明の
発光装置は表示部3312にて用いることが出来る。
3323、キーボード3324等を含む。本発明の発光装置は表示部3323にて用いる
ことが出来る。
33、操作ボタン3334、外部インターフェイス3335等を含む。本発明の発光装置
は表示部3333にて用いることが出来る。
03、表示部3404、操作スイッチ3405、アンテナ3406を含む。本発明の発光
装置は表示部3404にて用いることが出来る。
3503、操作スイッチ3504、表示部(B)3505、バッテリー3506を含む。
本発明の発光装置は、表示部(A)3502、表示部(B)3505にて用いることが出
来る。
る。本発明の発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置として用いること
ができる。このように、本発明を適用した発光装置を、室内の照明装置3001として用
いた部屋に、本発明に係るテレビ装置3002を設置して公共放送や映画を鑑賞すること
ができる。
可能である。
102 EL素子
103 信号端子
104 第1の電源端子
105 第2の電源端子
200 破線
201 曲線
202 飽和領域
203 線形領域
204 曲線
205 曲線
206 交点
207 交点
208 曲線
209 交点
210 曲線
211 交点
401 駆動トランジスタ
402 EL素子
403 第1の信号端子
404 第1の電源端子
405 第2の電源端子
406 第2の信号端子
407 第3の信号端子
410 第3の信号端子
501 第1のトランジスタ
502 第2のトランジスタ
503 蓄積容量
504 第3のトランジスタ
601 駆動トランジスタ
602 EL素子
603 電源端子
604 第1のトランジスタ
605 第1の蓄積容量Cs
606 第2のトランジスタ
607 第4のトランジスタ(スイッチングトランジスタ)
608 第2の蓄積容量Cs
609 信号線
610 第1の走査線
611 電源線
612 第2の走査線
613 第3の走査線
614 第3のトランジスタ
650 電源回路
651 信号線駆動回路
652 第1の走査線駆動回路
653 第2の走査線駆動回路
654 信号検出回路
655 第2の電源線
700 第1のトランジスタ
701 蓄積容量
702 EL素子
703 半導体層
704 不純物領域
705 ゲート絶縁膜
706 ゲート電極
707 電極
708 電極
709 電極
710 有機絶縁膜
711 電極
712 発光層
713 電極
714 隔壁
715 基板
720 無機絶縁膜
721 有機絶縁膜
3001 照明装置
3002 テレビ装置
3301 筐体
3302 支持台
3303 表示部
3311 本体
3312 表示部
3313 音声入力部
3314 操作スイッチ
3315 バッテリー
3316 受像部
3321 本体
3322 筐体
3323 表示部
3324 キーボード
3331 本体
3332 スタイラス
3333 表示部
3334 操作ボタン
3335 外部インターフェイス
3401 本体
3402 音声出力部
3403 音声入力部
3404 表示部
3405 操作スイッチ
3406 アンテナ
3501 本体
3502 表示部(A)
3503 接眼部
3504 操作スイッチ
3505 表示部(B)
3506 バッテリー
Claims (1)
- エレクトロルミネッセンス素子と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、第3のトランジスタと、容量素子と、第1の配線と、第2の配線と、第3の配線と、電源供給手段と、を有し、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記エレクトロルミネッセンス素子の一対の電極のうちの一方と電気的に接続され、
前記エレクトロルミネッセンス素子の一対の電極のうちの他方は、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記エレクトロルミネッセンス素子の一対の電極のうちの一方と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第3のトランジスタのソース又はドレインの一方と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記容量素子の一対の電極のうちの一方は、前記第3のトランジスタのソース又はドレインの一方と電気的に接続され、
前記容量素子の一対の電極のうちの他方は、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記容量素子の一対の電極のうちの一方と、前記第1のトランジスタの半導体層と、は、同じ層に設けられ、
前記容量素子の一対の電極のうちの他方と、前記第1のトランジスタのゲート電極と、は、同じ層に設けられ、
前記第1のトランジスタは、前記エレクトロルミネッセンス素子に電流を供給することができる機能を有し、
前記第1の配線は、第1の電位を伝達することができる機能を有し、
前記第2の配線は、第2の電位を伝達することができる機能を有し、
前記第3の配線は、前記第3のトランジスタのソース又はドレインの他方の電位を伝達することができる機能を有し、
前記電源供給手段は、前記第2の配線に前記第2の電位を供給することができる機能を有する発光装置であって、
前記エレクトロルミネッセンス素子が発光するときに、前記第1のトランジスタを飽和領域で動作するように制御することができる機能を有することを特徴とする発光装置。
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