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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子を用いた表示装置及びその駆動方法に関する。特に、画素毎に発光素子を配置し、該発光素子の発光を制御するトランジスタが設けられたアクティブマトリクス型の表示装置及びその駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
発光素子を有する表示装置の開発が近年進められている。特に、画素毎に発光素子と、該発光素子の発光を制御するトランジスタが設けられたアクティブマトリクス型の表示装置の開発が進められている。
【0003】
アクティブマトリクス型の表示装置には、各画素への輝度情報の入力を電圧信号で行う手法と電流信号で行う手法のいずれかが主に用いられている。前者は電圧書き込み型、後者は電流書き込み型と呼ばれる。これらの構成及び駆動方法について、以下に詳しく説明する。
【0004】
始めに、電圧書き込み型の画素の一例を図26に示し、その構成及び駆動方法について説明する。各画素には、2つのTFT(選択TFT3001及び駆動TFT3004)と、保持容量3007と、EL素子3006とが設けられている。ここで、EL素子3006の第1の電極3006aを画素電極と呼び、第2の電極3006bを対向電極と呼ぶ。
【0005】
上記画素の駆動方法について説明する。ゲート信号線3002に入力される信号によって選択TFT3001がオンの状態になると、ソース信号線3003に入力される映像信号の電圧によって、保持容量3007に電荷が蓄積され、保持される。保持容量3007に保持された電荷に応じた量の電流が、電源線3005からEL素子3006に駆動TFT3004を介して流れ、EL素子3006が発光する。
【0006】
電圧書き込み型の画素において、ソース信号線3003に入力される映像信号は、アナログ方式の場合と、デジタル方式の場合とがある。アナログ方式の映像信号を用いた場合の駆動をアナログ方式、デジタル方式の映像信号を用いた場合の駆動をデジタル方式と呼ぶ。
【0007】
電圧書き込み型アナログ方式では、各画素の駆動TFT3004のゲート電圧(ゲート・ソース間電圧)は、アナログの映像信号によって制御される。そして該ゲート電圧に見合った値のドレイン電流がEL素子3006に流れることで、輝度を制御し、階調を表示している。このため、一般的に電圧書き込み型アナログ方式では、中間調を表示するために、ゲート電圧に対してドレイン電流の変化が大きな領域において、駆動TFT3004を動作させる。
【0008】
一方、電圧書き込み型デジタル方式では、EL素子3006を発光させるか否かをデジタルの映像信号により選択することで、EL素子の発光期間を制御し、階調を表示している。つまり駆動TFT3004は、スイッチとしての働きを担うことになる。このため一般的に電圧書き込み型デジタル方式では、EL素子3006を発光させる際に、駆動TFT3004を線型領域、より詳しくは線型領域の中でも特にゲート電圧の絶対値が大きな領域で動作させる。
【0009】
電圧書き込み型デジタル方式及び電圧書き込み型アナログ方式での、駆動TFTの動作領域について、図27を用いて詳しく説明する。図27(A)は、簡単のため、図26に示す画素のうち駆動TFT3004、電源線3005及びEL素子3006のみを示した図である。図27(B)における曲線3101a、曲線3101bそれぞれは、駆動TFT3004のゲート電圧Vgsに対するドレイン電流Idの値を示している。曲線3101aに対して曲線3101bは、駆動TFT3004の閾値電圧が変化した場合の特性を示している。
【0010】
電圧書き込み型アナログ方式では、駆動TFT3004は図中(1)で示した動作領域において動作する。動作領域(1)では、ゲート電圧Vgs1を印加したときに、駆動TFT3004の電流特性が3101aから3101bへばらつくと、ドレイン電流がId1からId2へと変化する。つまり、電圧書き込み型アナログ方式は、駆動TFT3004の電流特性がばらつくとドレイン電流がばらつくため、EL素子3006の輝度が画素間でばらつくという問題がある。
【0011】
一方、電圧書き込み型デジタル方式における駆動TFTは図中(2)で示した動作領域において動作する。動作領域(2)は線型領域に相当する。線型領域で動作する駆動TFT3004は、同じゲート電圧Vgs2が印加されている場合には、移動度や閾値電圧等の特性のばらつきに起因したドレイン電流のばらつきは小さく、ほぼ一定の電流Id3を流す。よって、駆動用TFT3004が動作領域(2)で動作する電圧書き込み型デジタル方式では、駆動TFT3004の電流特性が3101aから3101bへばらついても、EL素子3006を流れる電流がばらつきにくく、発光輝度のばらつきも抑えられる。
【0012】
よって、駆動TFT3004の電流特性のばらつきに起因するEL素子の輝度のバラツキは、電圧書き込み型アナログ方式よりも電圧書き込み型デジタル方式の方が小さいと言える。
【0013】
次いで、電流書き込み型の画素の構成及び駆動方法について説明する。
【0014】
電流書き込み型の表示装置では、ソース信号線より各画素に映像信号の電流(信号電流)が入力される。当該信号電流は、輝度情報に線型に対応する電流値を有する。当該入力された信号電流は、画素の有するTFTのドレイン電流となる。当該TFTのゲート電圧を、画素の有する容量部において保持する。信号電流が入力されなくなった後も、該保持されたゲート電圧によってTFTのドレイン電流が一定に保たれ、該ドレイン電流をEL素子に入力することによりEL素子が発光する。このように、電流書き込み型の表示装置では、前記信号電流の大きさを変化させることによってEL素子に流れる電流を変化させ、EL素子の発光輝度を制御して階調を表現する。
【0015】
以下に、電流書き込み型の画素の構成を2つ例示し、その構成と駆動方法についてより詳細に説明する。
【0016】
【特許文献1】
特表2002−517806号公報
【非特許文献1】
IDW‘00 p235−p238:Active Matrix PolyLED Displays
【0017】
図28に、特許文献1や非特許文献1に記載されている画素の構成を示す。図28に示す画素は、EL素子3306、選択TFT3301、駆動TFT3303、保持容量3305、保持TFT3302、発光TFT3304を有する。また、3307はソース信号線、3308は第1のゲート信号線、3309は第2のゲート信号線、3310は第3のゲート信号線、3311は電源線である。ソース信号線3307に入力する信号電流の電流値は、映像信号入力電流源3312により制御される。
【0018】
図28の画素の駆動方法について図29を用いて説明する。なお、図29において選択TFT3301、保持TFT3302及び発光TFT3304は、スイッチとして図示する。
【0019】
期間TA1において、選択TFT3301及び保持TFT3302がオンの状態となる。このとき、電源線3311が駆動TFT3303及び保持容量3305を介してソース信号線3307と接続される。ソース信号線3307には、映像信号入力電流源3312によって定められた電流量IVideoが流れる。そのため時間が経過し定常状態となると、駆動TFT3303のドレイン電流はIVideoとなる。またドレイン電流IVideoに対応するゲート電圧は、保持容量3305に保持される。駆動TFT3303のドレイン電流がIVideoに定まった後、期間TA2が開始され、保持TFT3302がオフの状態となる。
【0020】
次に期間TA3が開始され、選択TFT3301がオフの状態となる。更に期間TA4において、発光TFT3304がオンの状態となると、信号電流IVideoが電源線3311より駆動TFT3303を介してEL素子3306に入力される。こうして、EL素子3306は信号電流IVideoに応じた輝度で発光する。図28に示す画素では、信号電流IVideoをアナログ的に変化させることによって、階調を表現することができる。
【0021】
上記の電流書き込み型の表示装置では、駆動TFT3303のドレイン電流は、ソース信号線3307より入力される信号電流によって定められており、なおかつ駆動TFT3303は飽和領域で動作する。そのため、駆動TFT3303の特性にバラツキがあっても発光素子に一定のドレイン電流を流す様に、駆動TFT3303のゲート電圧は自動的に変化する。こうして、電流書き込み型の表示装置では、TFTの特性がばらついてもEL素子に流れる電流のばらつきを抑制することができる。その結果、発光輝度のばらつきを抑えることができる。
【0022】
次に、電流書き込み型の画素の、図28とは異なるもう1つの例について説明する。図30(A)に、下記特許文献2に記載されている画素を示す。
【0023】
【特許文献2】
特開2001−147659号公報
【0024】
図30(A)に示す画素は、EL素子2906、選択TFT2901、駆動TFT2903、カレントTFT2904、保持容量2905、保持TFT2902、ソース信号線2907、第1のゲート信号線2908、第2のゲート信号線2909、電源線2911によって構成される。駆動TFT2903とカレントTFT2904は同じ極性を有する必要がある。ここでは簡単のため、駆動TFT2903とカレントTFT2904のId−Vgs特性(ドレイン電流とゲート・ソース間電圧の関係)が同じであると仮定する。また、ソース信号線2907に入力する信号電流の電流値は、映像信号入力電流源2912により制御される。
【0025】
図30(A)に示した画素の駆動方法について、図30(B)〜(D)を用いて説明する。なお、図30(B)〜(D)において選択TFT2901及び保持TFT2902は、スイッチとして示す。
【0026】
期間TA1において、選択TFT2901及び保持TFT2902がオンの状態となると、電源線2911は、カレントTFT2904、選択TFT2901、保持TFT2902及び保持容量2905を介してソース信号線2907と接続される。ソース信号線2907には、映像信号入力電流源2912によって定められた電流量IVideoが流れる。そのため十分に時間が経過し定常状態となるとカレントTFT2904のドレイン電流はIVideoとなり、ドレイン電流IVideoに対応するゲート電圧が保持容量2905に保持される。
【0027】
カレントTFT2904のドレイン電流がIVideoに定まった後、期間TA2が開始され、保持TFT2902がオフの状態となる。このとき駆動TFT2903には、IVideoのドレイン電流が流れている。こうして信号電流IVideoが、電源線2911から駆動TFT2903を介してEL素子2906に入力される。EL素子2906は信号電流IVideoに応じた輝度で発光する。
【0028】
次に期間TA3が開始されると、選択TFT2901がオフの状態となる。選択TFT2901がオフ状態となった後も、信号電流IVideoが、電源線2911から駆動TFT2903を介してEL素子2906に入力され続け、EL素子2906は発光し続ける。図30(A)に示した画素は、信号電流IVideoをアナログ的に変化させることによって、階調を表現することができる。
【0029】
図30(A)に示した画素では、駆動TFT2903は飽和領域で動作する。駆動TFT2903のドレイン電流は、ソース信号線2907より入力される信号電流によって定められている。そのため、同じ画素内の駆動TFT2903とカレントTFT2904の電流特性が揃っていれば、駆動TFT2903の特性にバラツキがあっても発光素子に一定のドレイン電流を流し続ける様に、駆動TFT2903のゲート電圧は自動的に変化する。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】
EL素子において、その両電極間の電圧と流れる電流量の関係(I−V特性)は、環境温度や経時劣化等の影響によって変化する。そのため、上述した電圧書き込み型デジタル方式のような駆動TFTを線型領域で動作させる表示装置では、EL素子の両電極間の電圧値が同じであっても、EL素子の両電極間を流れる電流量は変動してしまう。
【0031】
図31は、電圧書き込み型デジタル方式において、EL素子のI−V特性が劣化等により変化した場合の動作点の変化を示した図である。なお図31において、図26と同じ部分は同じ符号を付す。
【0032】
図31(A)は、図26における駆動TFT3004とEL素子3006のみ抽出して示した図である。駆動TFT3004のソース・ドレイン間電圧をVdsで示す。EL素子3006の両電極間の電圧をVELで示す。EL素子3006を流れる電流をIELで示す。電流IELは、駆動TFT3004のドレイン電流Idに等しい。電源線3005の電位をVddで示す。また、EL素子3006の対向電極の電位は0(V)とする。
【0033】
図31(B)において、3202aは、劣化前のEL素子3006の電圧VELと、電流量IELの関係(I−V特性)を示す曲線である。一方、3202bは劣化後のEL素子3006のI−V特性を示す曲線である。3201は、図27(B)におけるゲート電圧がVgs2の場合の駆動TFT3004のソース・ドレイン間電圧Vdsとドレイン電流Id(IEL)の関係を示す曲線である。駆動TFT3004及びEL素子3006の動作条件(動作点)は、この2つの曲線の交点によって定まる。つまり、図中に示す線型領域での曲線3202aと曲線3201の交点3203aによって、EL素子3006の劣化前の駆動TFT3004及びEL素子3006の動作条件が定まる。また、図中に示す線型領域での曲線3202bと曲線3201の交点3203bによって、EL素子3006の劣化後の駆動TFT3004及びEL素子3006の動作条件が定まる。動作点3203a及び3203bを比較する。
【0034】
発光状態を選択された画素において、駆動TFT3004はオンの状態である。このときEL素子3006の両電極間の電圧はVA1である。EL素子3006が劣化しそのI−V特性が変化すると、EL素子3006の両電極間の電圧がVA1とほぼ同じであっても、流れる電流がIEL1からIEL2に変化する。つまり、各画素のEL素子3006の劣化の度合いにより、EL素子3006に流れる電流がIEL1からIEL2に変化するため、発光輝度がバラついてしまう。
【0035】
その結果、駆動TFTを線型領域で動作させるタイプの画素を有する表示装置では、画像の焼きつきが生じやすい。
【0036】
一方、図28や図30に示した電流書き込み型の画素では、上記画像の焼きつきは低減される。これは、電流書き込み型の画素においては、駆動TFTは常にほぼ一定の電流を流すように動作するためである。
【0037】
電流書き込み型の画素において、EL素子のI−V特性が劣化等によって変化した場合の動作点の変化について、図28の画素を例に挙げ説明する。図32は、電流書き込み型において、EL素子のI−V特性が劣化等により変化した場合の動作点の変化を示した図である。なお図32において、図28と同じ部分は同じ符号を付す。
【0038】
図32(A)は、図28における駆動TFT3303とEL素子3306のみ抽出して示した図である。駆動TFT3303のソース・ドレイン間電圧をVdsで示す。EL素子3306の陰極と陽極間の電圧をVELで示す。EL素子3306を流れる電流をIELで示す。電流IELは、駆動TFT3303のドレイン電流Idに等しい。電源線3305の電位をVddで示す。また、EL素子3306の対向電極の電位は0(V)とする。
【0039】
図32(B)において、3701は駆動TFT3303のソース・ドレイン間電圧とドレイン電流の関係を示す曲線である。3702aは劣化前のEL素子3306のI−V特性を示す曲線である。一方、3702bは劣化後のEL素子3306のI−V特性を示す曲線である。EL素子3306の劣化前の駆動TFT3303及びEL素子3306の動作条件は、曲線3702aと曲線3701の交点3703aで定まる。EL素子3306の劣化後の駆動TFT3303及びEL素子3306の動作条件は、曲線3702bと曲線3701の交点3703bで定まる。ここで、動作点3703a及び3703bを比較する。
【0040】
電流書き込み型の画素では、駆動TFT3303は飽和領域で動作している。EL素子3306の劣化前後において、EL素子3306の両電極間の電圧はVB1からVB2に変化するが、EL素子3306を流れる電流はほぼ一定のIEL1に保たれる。こうしてEL素子3306の劣化に対しても、EL素子3306に流れる電流はほぼ一定に保たれる。よって画像の焼きつきの問題は低減される。
【0041】
しかし、従来の電流書き込み型の駆動方法では、信号電流に応じた電荷を各画素の保持容量に保持する必要がある。保持容量に所定の電荷を保持する動作は、当該信号電流を流す配線の交差容量等のために、信号電流が小さな場合ほど長い時間を必要とする。そのため、信号電流の素早い書き込みが困難である。また信号電流が小さな場合は、信号電流の書き込みが行われる画素と同じソース信号線に接続された複数の画素から生じる漏れ電流等のノイズの影響が大きい。そのため、正確な輝度で画素を発光させることができない危険性が高い。
【0042】
また図30に示した画素に代表されるカレントミラー回路を有する画素では、カレントミラー回路を構成する1対のTFTの電流特性が揃うことが望ましい。しかし実際には、これらの対となるTFTの電流特性を完全に揃えることは難しく、ばらつきが生じてしまう。
【0043】
図30に示す画素において、駆動TFT2903とカレントTFT2904の閾値がそれぞれVtha、Vthbであるとする。両トランジスタの閾値Vtha、Vthbがばらついて、Vthaの絶対値|Vtha|が、Vthbの絶対値|Vthb|より小さくなってしまったときに、黒表示を行う場合について考察する。カレントTFT2904を流れるドレイン電流は、映像信号入力電流源2912によって定められた電流値IVideoに相当し、0であるとする。しかし、カレントTFT2904にドレイン電流が流れなくても、保持容量2905には|Vthb|よりやや小さい程度の電圧が保持されている可能性がある。ここで|Vthb|>|Vtha|であるため、駆動TFT2903のドレイン電流は0ではない可能性がある。こうして黒表示を行う場合においても、駆動TFT2903にはドレイン電流が流れEL素子2906が発光してしまう可能性があり、コントラストが低下するという問題が生じる。
【0044】
更に、従来の電流書き込み型の表示装置では、各画素に信号電流を入力する映像信号入力電流源は列毎(画素列毎)に設けられる。それら全ての映像信号入力電流源の電流特性を揃えて、且つ、出力する電流値をアナログ的に正確に変化させる必要がある。しかしながら、多結晶半導体などを用いたトランジスタでは、トランジスタの特性のばらつきが大きいため、電流特性の揃った映像信号入力電流源を作製するのは困難である。よって従来の電流書き込み型の表示装置では、映像信号入力電流源は単結晶IC基板上に作製される。一方、画素が形成される基板は、コスト等の面からガラス等の絶縁基板上に作製されるのが一般的である。そこで、画素が形成された基板上に、映像信号入力電流源が作製された単結晶IC基板を貼り付ける必要がある。このような構成の表示装置は、コストが高い、単結晶IC基板の貼り付けの際に必要となる面積が大きく額縁の面積を小さくすることができない等の問題がある。
【0045】
上述の実情を鑑み、本発明は、経時劣化の影響を受けずに一定の輝度で発光素子を発光させることができる表示装置及びその駆動方法の提供を課題とする。また本発明は、正確な階調表現が可能で、また、各画素に対する映像信号の書き込みを高速化することが可能で、且つ、漏れ電流等のノイズの影響を抑制した表示装置及びその駆動方法を提供する。さらに本発明は、低コストで、且つ、額縁面積を小さくして小型化を実現した表示装置及びその駆動方法の提供を課題とする。
【0046】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために以下の手段を講じた。
【0047】
まず本発明の概要について説明する。本発明の表示装置の有する各画素は、複数のスイッチ部と複数の電流源回路とを有する。1つのスイッチ部と1つの電流源回路はペアになって動作する。以下、スイッチ部と電流源回路のペアは1画素中に複数存在する。
【0048】
複数のスイッチ部の各々は、デジタルの映像信号によってオン・オフが選択される。スイッチ部がオン(導通状態)になると、該スイッチ部に対応する電流源回路から発光素子に電流が供給され、発光素子は発光する。1つの電流源回路から発光素子に供給される電流は一定である。キルヒホッフの電流法則に従い、発光素子に流れる電流値は、導通状態のスイッチ部に対応する全ての電流源回路から発光素子にそれぞれ供給される電流を加算した値に相当する。本発明の画素は、複数のスイッチ部のうちどのスイッチ部を導通状態とするかによって、発光素子に流れる電流値を変化させ、階調を表現することができる。一方、電流源回路は、常にある一定の電流を出力するように設定される。そのため、発光素子に流れる電流のばらつきを防ぐことができる。
【0049】
本発明の画素の構成及びその動作について、本発明の表示装置の画素の構成を模式的に示した図1を用いて説明する。図1において、画素は、2つの電流源回路(図1中、電流源回路a、電流源回路b)と、2つのスイッチ部(図1中、スイッチ部a、スイッチ部b)と、発光素子とを有する。なお、図1では1画素中にスイッチ部と電流源回路のペアが2組ある画素を例示したが、1画素中のスイッチ部と電流源回路のペアの数は任意の数とすることができる。
【0050】
スイッチ部(スイッチ部a、スイッチ部b)は、入力端子と出力端子を有する。デジタルの映像信号によって、スイッチ部の入力端子と出力端子間の導通・非導通が制御される。スイッチ部の入力端子と出力端子間が導通の状態にあることをスイッチ部がオンすると呼ぶ。また、スイッチ部の入力端子と出力端子間が非導通の状態にあることをスイッチ部をオフすると呼ぶ。各スイッチ部は、対応するデジタル映像信号によってオン・オフが制御される。
【0051】
電流源回路(電流源回路a、電流源回路b)は、入力端子と出力端子とを有し、入力端子と出力端子の間に一定電流を流す機能を有する。電流源回路aは、制御信号aにより、一定の電流Iaを流すように制御されている。また電流源回路bは、制御信号bにより、一定の電流Ibを流すように制御されている。当該制御信号は、映像信号とは異なる信号であっても良い。また制御信号は、電流信号であってもよいし電圧信号であってもよい。このように制御信号によって電流源回路を流れる電流を定める動作を、電流源回路の設定動作もしくは画素の設定動作と呼ぶ。電流源回路の設定動作を行うタイミングは、スイッチ部の動作と同期していても、非同期であってもよく、任意のタイミングで設定することができる。また設定動作は、1つの電流源回路に対してのみ行ない、設定動作を行なった電流源回路の情報を、他の電流源回路と共有させるようにしても良い。電流源回路の設定動作により、電流源回路が出力する電流のばらつきを抑制することができる。
【0052】
例えば、電流源回路に入力される制御信号を電流信号とした場合の本発明の表示装置の画素の例を挙げる。画素は、制御電流が供給され、前記制御電流に対応した一定電流を出力電流とする複数の電流源回路と、デジタルの映像信号によって、前記複数の電流源回路各々から発光素子への前記出力電流の入力を選択する複数のスイッチ部と、前記制御電流が入力される電流線と、電流基準線とを有する。
【0053】
ここで、前記複数の電流源回路それぞれは、第1のトランジスタと、前記第1のトランジスタのゲート電圧を保持する第1の手段と、前記第1のトランジスタのゲートとドレインの接続を選択する第2の手段と、前記電流線と前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方との接続を選択し、前記電流基準線と前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方との接続を選択する第3の手段と、前記第1のトランジスタのドレイン電流を前記出力電流とする第4の手段とを有する構成とすることができる。
【0054】
または、前記複数の電流源回路それぞれは、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、第4のトランジスタと、第5のトランジスタと、容量素子とを有し、前記容量素子の一方の電極は、前記第1のトランジスタのソースと接続され、もう一方の電極は、前記第1のトランジスタのゲートと接続され、前記第1のトランジスタのゲートとドレインは、前記第2のトランジスタのソース・ドレイン間を介して接続され、前記電流線は、前記第1のトランジスタのソース・ドレイン間、前記第3のトランジスタのソース・ドレイン間及び前記第4のトランジスタのソース・ドレイン間を介して、前記電流基準線に接続され、前記出力電流は、前記第5のトランジスタのソース・ドレイン間及び前記第1のトランジスタのソース・ドレイン間を介して流れる構成とすることができる。
【0055】
または、前記複数の電流源回路それぞれは、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、第4のトランジスタと、第5のトランジスタと、容量素子とを有し、前記容量素子の一方の電極は、前記第1のトランジスタのソースと接続され、もう一方の電極は、前記第1のトランジスタのゲートと接続され、前記第1のトランジスタのゲートとドレインは、前記第2のトランジスタのソース・ドレイン間及び前記第3のトランジスタのソース・ドレイン間を介して接続され、前記電流線は、前記第1のトランジスタのソース・ドレイン間、前記第3のトランジスタのソース・ドレイン間及び前記第4のトランジスタのソース・ドレイン間を介して、前記電流基準線に接続され、前記出力電流は、前記第5のトランジスタのソース・ドレイン間及び前記第1のトランジスタのソース・ドレイン間を介して流れる構成とすることができる。
【0056】
発光素子とは、その両電極間に流れる電流量によって輝度が変化する素子を意味する。発光素子としては、EL(エレクトロルミネッセンス)素子や、FE(Field Emission)素子等が挙げられる。ただし、発光素子のかわりに、電流や電圧などによって、状態を制御する任意の素子を用いた場合にも、本発明を応用することが可能である。
【0057】
発光素子の2つの電極(陽極と陰極)のうち、一方の電極(第1の電極)は、スイッチ部a及び電流源回路aを順に介して電源線に電気的に接続される。さらに当該第1の電極は、スイッチ部b及び電流源回路bを順に介して電源線に電気的に接続される。なお、スイッチ部aがオフになった際、電流源回路aによって定まる電流が発光素子間に流れないようにし、且つ、スイッチ部bがオフになった際、電流源回路bによって定まる電流が発光素子間に流れないようにする回路構成であれば、図1の回路構成に限定されない。
【0058】
本発明では、1つの電流源回路と1つのスイッチ部とはペアとなっており、それらは直列に接続されている。図1の画素では、そのようなスイッチ部と電流源回路のペアが2組あり、この2組のペアは互いに並列に接続されている。
【0059】
次いで、図1に示した画素の動作について説明する。
【0060】
図1に示すように、2つのスイッチ部と2つの電流源回路とを有する画素では、発光素子に入力される電流の経路は全部で3通り存在する。1つ目の経路は、2つのうちいずれか一方の電流源回路から供給される電流が発光素子に入力される経路である。2つ目の経路は、1つ目の経路において電流を供給した電流源回路と異なるもう一方の電流源回路から供給される電流が発光素子に入力される経路である。3つ目の経路は、2つの電流源回路から供給される電流が、共に発光素子に入力される経路である。3つ目の経路の場合、各電流源回路から供給される電流を加算した電流が、発光素子に供給されることになる。
【0061】
より具体的に説明すると、1つ目の経路は、電流源回路aを流れる電流Iaのみ発光素子に入力される経路である。この経路は、デジタルの映像信号a及びデジタルの映像信号bによって、スイッチ部aがオン、スイッチ部bがオフとなった場合に選択される。2つ目の経路は、電流源回路bを流れる電流Ibのみ発光素子に入力される経路である。この経路は、デジタルの映像信号a及びデジタルの映像信号bによって、スイッチ部aがオフ、スイッチ部bがオンとなった場合に選択される。3つ目の経路は、電流源回路aを流れる電流Iaと電流源回路bを流れる電流Ibとを加算した電流Ia+Ibが、発光素子に入力される経路である。この経路は、デジタルの映像信号a及びデジタルの映像信号bによって、スイッチ部aおよびスイッチ部bが両方ともオンとなった場合に選択される。即ち、デジタルの映像信号a及びデジタルの映像信号bによって電流Ia+Ibが発光素子に流れるようになるため、画素はデジタル/アナログ変換と同様の動作を行っていることになる。
【0062】
続いて、本発明の表示装置における階調表現のための基本的な手法について説明する。まず、電流源回路の設定動作によって各電流源回路を流れる一定の電流が適宜定められる。各画素が有する複数の電流源回路は、電流源回路毎に異なる電流値を設定することが可能である。発光素子は流れる電流量(電流密度)に応じた輝度で発光するので、どの電流源回路から電流を供給するか制御することによって、発光素子の輝度を設定することができる。ゆえに、発光素子に入力される電流の経路を選択することによって、発光素子の輝度を複数の輝度レベルから選択することができる。こうして、各画素の発光素子の輝度をデジタルの映像信号によって、複数の輝度レベルから選択する(以下、各発光状態を選択するという)ことができる。なお、デジタルの映像信号によって全てのスイッチ部をオフにした場合、発光素子に電流が入力されないため、輝度をゼロとする(以下、非発光状態を選択するという)ことができる。こうして、各画素の発光素子の輝度を変化させ階調を表現することができる。
【0063】
しかし、上述の方法だけでは階調数が少ない場合がある。そこで多階調化を図るために、他の階調方式と組み合わせることもできる。その方式には大きく分けて2つある。
【0064】
1つ目は時間階調方式と組み合わせる手法である。時間階調方式は、1フレーム期間内に発光する期間を制御することによって、階調を表現する方法である。1フレーム期間とは1画面分の画像を表示する期間に相当する。具体的には、1フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、サブフレーム期間毎に各画素の発光状態または非発光状態を選択する。こうして、画素の発光した期間及び発光輝度の組み合わせによって、階調を表現する。2つ目は、面積階調方式と組み合わせる手法である。面積階調方式は、1画素中の発光する部分の面積を変化させることによって、階調を表現する方法である。例えば、各画素を複数のサブ画素によって構成する。ここで、各サブ画素の構成は上述した本発明の表示装置の画素構成と同じである。各サブ画素において、発光状態または非発光状態を選択する。こうして、画素の発光する部分の面積及び発光輝度の組み合わせによって、階調を表現する。なお、時間階調方式と組み合わせる手法と面積階調方式と組み合わせる手法とを、組み合わせてもよい。
【0065】
次いで、上述の階調表示の手法において、輝度ばらつきを更に低減するのに有効な手法を示す。これは、例えばノイズなどによって、画素間において同じ階調を表現する場合にも輝度がばらついてしまう場合に有効な手法である。
【0066】
各画素の有する複数の電流源回路のうち2つ以上の各電流源回路が、互いに同じ一定の電流を出力するように設定する。そして、同じ階調を表現する際に、同じ一定の電流を出力する電流源回路を使い分ける。このようにすれば、仮に電流源回路の出力電流がばらついても、発光素子に流れる電流は時間的に平均化される。そのため、各画素間の電流源回路の出力電流のばらつきによる輝度のばらつきを視覚的に低減することができる。
【0067】
本発明では、画像表示を行う際に発光素子に流れる電流は所定の一定電流に保たれるため、発光素子を劣化等による電流特性の変化によらず一定の輝度で発光させることができる。デジタルの映像信号でスイッチ部のオン・オフ状態を選択することによって各画素の各発光状態または非発光状態を選択するので、画素への映像信号の書き込みを速くすることができる。映像信号により非発光状態が選択された画素においては、スイッチ部によって発光素子に入力される電流は完全に遮断されるので、正確な階調を表現することができる。つまり、漏れ電流によって起こる、黒表示をする際のコントラスト低下の問題を解消することができる。また本発明は、電流源回路を流れる一定電流の電流値をある程度大きく設定することができるため、小さな信号電流を書き込む際に生じるノイズの影響を低減することができる。さらに本発明の表示装置は、各画素に配置した電流源回路を流れる電流の値を変化させるための駆動回路は必要無く、単結晶IC基板等の別基板上に作製された外付けの駆動回路は必要ないため、低コスト化及び小型化を実現することができる。
【0068】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
本発明の実施の形態について、図2を用いて説明する。本実施の形態では、1画素にスイッチ部と電流源回路のペアが2つある場合について説明する。
【0069】
図2(A)において、各画素100は、スイッチ部101a、101b、電流源回路102a、102b、発光素子106、映像信号入力線Sa、Sb、走査線Ga、Gb、電源線Wを有する。スイッチ部101aと電流源回路102aは直列に接続され、1つのペアを形成する。スイッチ部101bと電流源回路102bが直列に接続され、1つのペアを形成する。この2つのペアが並列に接続されている。また、この2つの並列な回路は、発光素子106と直列に接続されている。
【0070】
図2に示す画素には2つのペアが設けられているが、以下、スイッチ部101aと電流源回路102aのペアに注目し、該電流源回路102aと該スイッチ部101aの構成について図2を用いて説明する。
【0071】
まず、電流源回路102aについて、図2(A)を用いて説明する。図2(A)において、電流源回路102aは、円と円の中の矢印とによって示される。矢印の向きに正の電流が流れると定義する。また端子Aの電位は、端子Bの電位より高いと定義する。次いで、電流源回路102aの詳しい構成について、図2(B)を用いて説明する。電流源回路102aは、電流源トランジスタ112、電流源容量111を有する。なお、電流源容量111は、電流源トランジスタ112のゲート容量等を用いることにより、省略することも可能である。ゲート容量とは、トランジスタのゲートとチャネルの間で形成される容量とする。電流源トランジスタ112のドレイン電流は、電流源回路102aの出力電流となる。電流源容量111は、電流源トランジスタ112のゲート電位を保持する。
【0072】
電流源トランジスタ112のソース端子およびドレイン端子の一方は、端子Aと電気的に接続され、もう一方は端子Bと電気的に接続される。また電流源トランジスタ112のゲート電極は、電流源容量111の一方の電極に電気的に接続されている。電流源容量111のもう一方の電極は、端子A'に電気的に接続されている。なお、電流源回路102aを構成する電流源トランジスタ112は、Nチャネル型でもPチャネル型でもよい。
【0073】
電流源トランジスタ112としてPチャネル型トランジスタを用いる場合には、そのソース端子は端子Aと電気的に接続され、ドレイン端子は端子Bと電気的に接続される。また、電流源トランジスタ112のゲートとソース間の電圧を保持させるため、端子A'は、電流源トランジスタ112のソース端子と電気的に接続されることが望ましい。よって、端子A'は端子Aと電気的に接続されることが望ましい。
【0074】
一方、電流源トランジスタ112としてNチャネル型トランジスタを用いる場合には、電流源トランジスタ112のドレイン端子は端子Aと電気的に接続され、ソース端子は端子Bと電気的に接続される。また、電流源トランジスタ112のゲートとソース間の電圧を保持させるため、端子A'は、電流源トランジスタ112のソース端子と電気的に接続されることが望ましい。よって、端子A'は端子Bと電気的に接続されることが望ましい。
【0075】
なお、電流源トランジスタ112としてPチャネル型トランジスタを用いる場合もNチャネル型トランジスタを用いる場合も、端子A'は、電流源トランジスタ112のゲート電極の電位を保持できる様に接続されていれば良い。よって、端子A'は、少なくとも所定の期間は一定の電位に保たれた配線に接続されていてもよい。ここでいう一定の時間とは、電流源回路が電流を出力する期間、及び、電流源回路の出力する電流を定める制御電流が電流源回路に入力される期間である。
【0076】
なお実施の形態1では、電流源トランジスタ112として、Pチャネル型トランジスタを用いる場合について説明する。
【0077】
続いて、スイッチ部101aについて、図2(A)を用いて説明する。スイッチ部101aは、端子Cと端子Dを有する。デジタルの映像信号によって、端子Cと端子Dの間の導通・非導通状態が選択される。端子Cと端子Dの間の導通・非導通状態を選択することによって、発光素子106に流す電流を変化させる。ここで、スイッチ部101aをオンするとは、端子Cと端子Dの間の導通状態を選択することをいう。スイッチ部101aをオフするとは、端子Cと端子D間の非導通状態を選択することをいう。次いで、スイッチ部101aの詳しい構成について、図2(C)を用いて説明する。スイッチ部101aは、第1のスイッチ181、第2のスイッチ182及び保持手段183を有する。
【0078】
図2(C)において、第1のスイッチ181は、制御端子rと、端子eと、端子fとを有する。第1のスイッチ181では、制御端子rに入力される信号によって、端子eと端子fの間における導通・非導通状態が選択される。ここで、端子eと端子f間が導通状態となる場合は、第1のスイッチ181がオンすると呼ぶ。また、端子eと端子f間が非導通状態となる場合は、第1のスイッチ181がオフすると呼ぶ。第2のスイッチ182についても同様である。
【0079】
前記第1のスイッチ181は、画素へのデジタルの映像信号の入力を制御する。つまり、走査線Gaの信号を第1のスイッチ181の制御端子rに入力して、第1のスイッチ181のオン・オフが選択される。
【0080】
第1のスイッチ181がオンすると、映像信号入力線Saから画素にデジタルの映像信号が入力される。画素に入力されたデジタルの映像信号は、保持手段183によって保持される。なお、保持手段183は、第2のスイッチ182を構成するトランジスタのゲート容量などを利用することにより、省略することが可能である。また、画素に入力されたデジタルの映像信号は、第2のスイッチ182の制御端子rに入力される。こうして、第2のスイッチ182のオン・オフが選択される。第2のスイッチ182がオンすると、端子Cと端子D間が導通状態となり、電流源回路102aから発光素子106に電流が供給される。第1のスイッチ181がオフした後も、保持手段183にはデジタルの映像信号が保持され続け、第2のスイッチ182はオン状態を維持する。
【0081】
次いで、発光素子106の構成について説明する。発光素子106は2つの電極(陽極および陰極)を有する。発光素子106は、2つの電極間に流れる電流に応じた輝度で発光する。発光素子106の2つの電極のうち、一方は電源基準線(図示せず)に電気的に接続される。電源基準線によって電位Vcomが与えられている電極を対向電極106bと呼び、もう一方の電極を画素電極106aと呼ぶ。
【0082】
発光素子として、エレクトロルミネッセンスを利用したEL素子が注目されている。EL素子は、陽極と、陰極と、陽極と陰極に間に挟まれたEL層とを有する構成である。陽極と陰極間に電圧を印加することによって、EL素子は発光する。EL層は有機物によって形成されていても良いし、無機物によって形成されていても良い。また、有機物と無機物の両方より形成されていてもよい。また、EL素子は1重項励起子からの発光(蛍光)を利用するものと、3重項励起子からの発光(燐光)を利用するものの一方、又は両方を含むものとする。
【0083】
続いて、画素の構成要素の接続関係について図2(A)を用いて説明する。再び、スイッチ部101aと電流源回路102aのペアに注目する。端子Aは電源線Wに電気的に接続され、端子Bは端子Cに電気的に接続され、端子Dは発光素子106の画素電極106aに電気的に接続される。発光素子には、画素電極106aから対向電極106bの方向に電流が流れる。画素電極106aは陽極であり、対向電極106bは陰極である。電源線Wの電位は、電位Vcomより高く設定される。
【0084】
なお画素の構成要素の接続関係は、図2(A)に図示した構成に限定されない。スイッチ部101aと電流源回路102aは直列に接続されていればよい。また、発光素子106の陽極と陰極が反転した構成であってもよい。つまり、画素電極106aが陰極、対向電極106bが陽極となった構成であってもよい。なお、端子Aから端子Bに正の電流が流れると定義したため、画素電極106aが陰極、対向電極106bが陽極となった構成では、端子Aと端子Bが入れ替わった構成となる。即ち、端子Aがスイッチ部101aの端子Cと電気的に接続され、端子Bが電源線Wと電気的に接続された構成となる。電源線Wの電位は、電位Vcomより低く設定される。
【0085】
なお本実施の形態では、各画素にはスイッチ部と電流源回路のペアが2つ設けられる。スイッチ部と電流源回路のペア各々の構成は上記のとおりであるが、これらのペア同士の接続は、次の点を考慮する必要がある。それは、電流源回路102aと電流源回路102bの各電流源回路から供給される電流の総和が発光素子に入力されるようにする点、つまり、スイッチ部と電流源回路のペア2つは互いに並列に接続され、更に発光素子と直列に接続される点である。なお、電流源回路102aの電流を流す方向と電流源回路102bの電流を流す方向とは、同じ方向であることが望ましい。つまり、電流源回路102aを流れる正の電流と電流源回路102bを流れる正の電流との加算が、発光素子に流れることが望ましい。このようにすると、画素においてデジタル/アナログ変換と同様の動作を行うことができる。
【0086】
次いで、画素の動作の概要について説明する。デジタルの映像信号によって、端子Cと端子D間の導通・非導通状態が選択される。電流源回路は一定の電流を流すように設定されている。電流源回路から供給される電流は、端子Cと端子D間の導通状態となったスイッチ部を介して、発光素子に入力される。なお、1つのデジタルの映像信号は、1つのスイッチ部を制御する。従って、スイッチ部と電流源回路のペアが複数ある場合は、複数のスイッチ部各々に対応したデジタルの映像信号によって複数のスイッチ部が制御される。複数のスイッチ部のうち、どのスイッチ部がオンとなるかによって、発光素子に流れる電流値が異なる。こうして、発光素子に流れる電流を変化させて、階調を表現し、画像表示を行う。
【0087】
続いて、上述の画素の動作についてより詳細に説明する。説明では、スイッチ部101aと電流源回路102aのペアを例に挙げ、その動作について説明する。
【0088】
まず、スイッチ部101aの動作について説明する。スイッチ部101aには、走査線Gaから行選択信号が入力される。行選択信号は、画素にデジタルの映像信号を入力するタイミングを制御する信号である。また、走査線Gaが選択されているときに、デジタルの映像信号は映像信号入力線Saから画素に入力される。つまりオン状態となった第1のスイッチ181を介して、デジタルの映像信号は第2のスイッチ182に入力される。第2のスイッチ182のオン又はオフ状態は、該デジタルの映像信号によって選択される。また、保持手段183によってデジタルの映像信号は保持されるため、第2のスイッチ182のオン又はオフ状態は維持される。
【0089】
次いで電流源回路102aの動作について説明する。特に、制御信号が入力された際の電流源回路102aの動作について説明する。制御信号によって、電流源トランジスタ112のドレイン電流が定まる。電流源トランジスタ112のゲート電圧は電流源容量111によって保持される。電流源トランジスタ112は飽和領域で動作する。飽和領域で動作するトランジスタは、ゲート電圧が同じであれば、ドレイン・ソース間電圧が変わってもドレイン電流は一定に保たれる。従って、電流源トランジスタ112は一定の電流を出力する。このようにして、電流源回路102aは制御信号によって定まる一定の電流を流す。電流源回路102aの一定の出力電流は発光素子に入力される。一旦、画素の設定動作を行った後は、電流源容量111の放電に応じて画素の設定動作を繰り返す。
【0090】
スイッチ部と電流源回路のペア複数の各々の動作は上記のとおりである。なお、本発明の表示装置において、画素の有するスイッチ部と電流源回路のペア複数の各々のスイッチ部に入力されるデジタルの映像信号は、同じでも異なっていてもよい。また、スイッチ部と電流源回路のペア複数の各々の電流源回路に入力される制御信号は同じでも異なっていてもよい。
【0091】
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の表示装置において、画素の有するスイッチ部と電流源回路のペア複数の各々のスイッチ部の具体的な構成例を示す。また、そのスイッチ部を有する画素の動作について説明する。
【0092】
スイッチ部の構成例を、図3に示す。スイッチ部101は、選択トランジスタ301、駆動トランジスタ302、消去トランジスタ304と、保持容量303とを有する。なお、保持容量303は、駆動トランジスタ302のゲート容量などを用いることにより省略することも可能である。スイッチ部101を構成するトランジスタは、単結晶トランジスタでも、多結晶トランジスタでも、非晶質トランジスタでもよい。また、SOIトランジスタでもよい。バイポーラトランジスタでもよい。有機物、例えばカーボンナノチューブを用いたトランジスタでもよい。
【0093】
選択トランジスタ301のゲート電極は走査線Gに接続されている。選択トランジスタ301のソース端子とドレイン端子の一方は、映像信号入力線Sに接続されて、もう一方は駆動トランジスタ302のゲート電極に接続されている。駆動トランジスタ302のソース端子とドレイン端子の一方は、端子Cに接続され、もう一方は端子Dに接続されている。保持容量303の一方の電極は、駆動トランジスタ302のゲート電極に接続され、もう一方の電極は配線Wcoに接続されている。なお保持容量303は駆動トランジスタ302のゲート電位を保持できればよい。よって、図3において保持容量303の電極のうち配線Wcoに接続された電極は、配線Wco以外の、少なくともある一定期間中は電圧が一定である配線に接続されていてもよい。消去トランジスタ304のゲート電極は、消去用信号線RGに接続される。消去トランジスタ304のソース端子とドレイン端子の一方は、駆動トランジスタ302のゲート電極に接続され、もう一方は配線Wcoに接続されている。なお、消去トランジスタ304をオンすることによって、駆動トランジスタ302がオフすればよいので、配線Wco以外に接続していてもよい。
【0094】
次いで、このスイッチ部101の基本的な動作について、図3を参照して説明する。消去トランジスタ304が非導通の状態で、走査線Gに入力される行選択信号によって選択トランジスタ301がオン状態となると、映像信号入力線Sよりデジタルの映像信号は駆動トランジスタ302のゲート電極に入力される。入力されたデジタルの映像信号の電圧は保持容量303において保持される。入力されたデジタルの映像信号によって、駆動トランジスタ302のオン・オフが選択され、スイッチ部101の端子Cと端子D間の導通・非導通状態が選択される。次に、消去トランジスタ304がオンになると、保持容量303に保持された電荷が放電され、駆動トランジスタ302はオフ状態となり、スイッチ部101の端子Cと端子D間は非導通状態となる。なお、上記動作において、選択トランジスタ301、駆動トランジスタ302、消去トランジスタ304は、単なるスイッチとして働く。よって、これらのトランジスタは、オン状態において線型領域で動作する。
【0095】
なお、駆動トランジスタ302は、飽和領域で動作させてもよい。駆動トランジスタ302を飽和領域で動作させることによって、電流源トランジスタ112の飽和領域特性を補うことが可能である。ここで、飽和領域特性とは、ソース・ドレイン端子間電圧に対してドレイン電流が一定に保たれる特性を示すものとする。また、飽和領域特性を補うとは、飽和領域で動作する電流源トランジスタ112においても、ソース・ドレイン端子間電圧が増加するに従ってドレイン電流が増加してしまうのを抑制することを意味する。なお、上記効果を得るためには、駆動トランジスタ302と電流源トランジスタ112は同極性でなくてはならない。
【0096】
上記の飽和領域特性を補う効果について以下に説明する。例えば、電流源トランジスタ112のソース・ドレイン端子間電圧が増加する場合に注目する。電流源トランジスタ112と駆動トランジスタ302は直列に接続されている。よって、電流源トランジスタ112のソース・ドレイン端子間電圧の変化によって、駆動トランジスタ302のソース端子の電位が変化する。電流源トランジスタ112のソース・ドレイン端子間電圧が増大すると、駆動トランジスタ302のソース・ゲート間電圧の絶対値は小さくなる。すると、駆動トランジスタ302のI―V曲線が変化する。この変化の方向は、ドレイン電流が減少する方向である。こうして、駆動トランジスタ302に直列に接続された電流源トランジスタ112のドレイン電流は減少する。同様に、電流源トランジスタのソース・ドレイン端子間電圧が減少すると、電流源トランジスタのドレイン電流は増加する。このようにして、電流源トランジスタを流れる電流を一定に保つような効果が得られる。
【0097】
なお、スイッチ部と電流源回路のペア1つのスイッチ部に注目しその基本的な動作について説明したが、その他のスイッチ部の動作についても同様である。各画素がスイッチ部と電流源回路のペアを複数有する場合、それぞれのペアに応じて走査線及び映像信号入力線が設けられる。
【0098】
次に、階調表示の手法について説明する。本発明の表示装置において階調の表現は、スイッチ部のオン・オフの制御により行なわれる。例えば、各画素の有する複数の電流源回路の出力する電流の大きさの比を20:21:22:23:…とすることによって、D/A変換の役割を画素に持たせることが出来、多階調を表現することが可能となる。ここで、スイッチ部と電流源回路のペアが、1画素中に十分な数設けられれば、これらによる制御のみによって階調を十分に表現できる。その場合、後述する時間階調方式と組み合わせた動作を行う必要がないため、各スイッチ部に消去トランジスタを設けなくとも良い。
【0099】
次いで、上記階調表示の手法と時間階調方式とを組み合わせ、更に多階調化する手法について、図3及び図4を用いて説明する。
【0100】
図4に示すように、1フレーム期間Fを第1のサブフレーム期間SF1〜第n(nは自然数)のサブフレーム期間SFnに分割する。各サブフレーム期間において、各画素の走査線Gが順に選択される。選択された走査線Gに対応する画素では、映像信号入力線Sよりデジタルの映像信号が入力される。ここで、表示装置が有する全ての画素にデジタルの映像信号を入力する期間をアドレス期間Taと表記する。特に、第k(kはn以下の自然数)のサブフレーム期間に対応するアドレス期間をTakと表記する。アドレス期間において入力されたデジタルの映像信号によって、各画素は発光状態または非発光状態となる。この期間を表示期間Tsと表記する。特に、第kのサブフレーム期間に対応する表示期間をTskと表記する。図4中、第1のサブフレーム期間SF1〜第k―1のサブフレーム期間SFk-1それぞれにおいて、アドレス期間と表示期間が設けられている。
【0101】
異なる画素行の走査線Gを同時に選択しデジタルの映像信号の入力を行うことはできないため、アドレス期間を重複させることはできない。そこで以下の手法を用いることによって、アドレス期間を重複させずにアドレス期間よりも表示期間を短くすることが可能になる。
【0102】
各画素にデジタルの映像信号が書き込まれ、所定の表示期間が経過した後、消去用信号線RGを順に選択する。消去用信号線を選択する信号を消去用信号と呼ぶ。消去用信号により消去トランジスタ304をオンにすると、各画素行を順に非発光状態にすることができる。このようにして全ての消去用信号線RGを選択し、全ての画素を非発光の状態にするまでの期間をリセット期間Trと表記する。特に、第kのサブフレーム期間に対応するリセット期間をTrkと表記する。また、リセット期間Tr後画素が一律に非発光となる期間を、非表示期間Tusと表記する。特に、第kのサブフレーム期間に対応する非表示期間をTuskと表記する。上記リセット期間及び非表示期間を設けることによって、次のサブフレーム期間が始まる前に画素を非発光の状態とすることができる。こうして、アドレス期間より短い表示期間を設定することができる。図4では、第kのサブフレーム期間SFk〜第nのサブフレーム期間SFnにおいてリセット期間及び非表示期間を設け、アドレス期間より短い表示期間Tsk〜Tsnを設定している。ここで各サブフレーム期間の表示期間の長さは、適宜定めることが出来る。
【0103】
こうして、1フレーム期間を構成する各サブフレーム期間の表示期間の長さを設定する。このように、本発明の表示装置は、時間階調方式と組み合わせて多階調化を図ることができる。
【0104】
次いで、図3に示したスイッチ部と、消去トランジスタ304の配置の仕方が異なる構成、及び消去トランジスタを設けない構成について説明する。図3と同じ部分は、同じ符号を用いて示し説明は省略する。
【0105】
図5(A)にスイッチ部の一例を示す。図5(A)では、消去トランジスタ304を発光素子に電流を入力する経路上に直列に配置し、消去トランジスタ304をオフすることによって発光素子に電流が流れないようにする。なお、発光素子に電流を入力する経路上に直列であれば、消去トランジスタ304はどこに配置してもよい。消去トランジスタ304をオフ状態とすることによって、画素を一律に非発光の状態とすることができる。こうして、リセット期間及び非表示期間を設定することができる。なお図5(A)に示したような構成のスイッチ部の場合、画素が有するスイッチ部と電流源回路のペア複数の各々のスイッチ部に消去トランジスタ304を配置せず、まとめて配置することもできる。こうして、画素内のトランジスタの数を抑えることができる。図35に、スイッチ部と電流源回路のペア複数で消去トランジスタ304を共有している場合の画素の構成を示す。なおここでは、スイッチ部と電流源回路のペアを2つ有する画素を例に説明するが、これに限定されない。図35において、図2(A)及び図3と同じ部分は同じ符号を用いて示す。なお、スイッチ部101aに対応する部分には、図3の符号の後にaをつけて表記する。また、スイッチ部101bに対応する部分には、図3の符号の後にbをつけて表記する。図35では、消去トランジスタ304をオフすることによって、電流源回路102a及び電流源回路102bから出力される電流の両方を同時に遮断することができる。
【0106】
なお、複数のスイッチ部で共有した消去トランジスタ304は、電源線Wと電流源回路102a及び102bとを接続する経路上に配置してもよい。つまり、電源線Wと電流源回路102a及び102bとが、複数のスイッチ部で共有した消去トランジスタ304を介して接続されていてもよい。複数のスイッチ部で共有した消去トランジスタ304は、電流源回路102a及び電流源回路102bから出力される電流の両方が同時に遮断される位置であれば、どこに設けてもよい。例えば、図35中経路Xの部分に消去トランジスタ304を配置しても良い。つまり、消去トランジスタ304によって、電源線Wと電流源回路102aの端子A及び電流源回路102bの端子Aとの接続を選択する構成としてもよい。
【0107】
図5(B)に、スイッチ部の別の構成を示す。図5(B)では、消去トランジスタ304のソース・ドレイン端子間を介して駆動トランジスタ302のゲート電極に所定の電圧を印加し、駆動トランジスタをオフ状態とする手法である。この例では、消去トランジスタ304のソース端子またはドレイン端子の一方は、駆動トランジスタのゲート電極に接続され、もう一方は配線Wrに接続される。配線Wrの電位を適当に定める。こうして、消去トランジスタを介して配線Wrの電位がゲート電極に入力された駆動トランジスタは、オフ状態となるようにする。
【0108】
また、図5(B)に示す構成において、消去トランジスタ304の代わりに、ダイオードを用いても良い。この構成を図5(C)に示す。配線Wrの電位を変化させる。こうして、ダイオード3040の2つの電極のうち、駆動トランジスタ302のゲート電極に接続されていない側の電極の電位を変化させる。これによって、駆動トランジスタのゲート電圧を変化させ、駆動トランジスタをオフ状態とすることができる。なお、ダイオード3040はダイオード接続(ゲート電極とドレイン端子を電気的に接続)したトランジスタを用いてもよい。この際、トランジスタとしては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よい。
【0109】
なお、配線Wrの代わりに、走査線Gを用いてもよい。図5(D)に、図5(B)において配線Wrの代わりに走査線Gを用いた構成を示す。ただしこの場合、走査線Gの電位を考慮して、選択トランジスタ301の極性に注意する必要がある。
【0110】
次いで、消去トランジスタを設けずに、リセット期間及び非表示期間を設ける手法について説明する。
【0111】
1つ目の手法は、保持容量303において駆動トランジスタ302のゲート電極と接続されていない側の電極の電位を変化させることによって、駆動トランジスタ302を非導通状態とする手法である。この構成を図6(A)に示す。保持容量303において駆動トランジスタ302のゲート電極と接続されていない側の電極は、配線Wcoに接続されている。配線Wcoの信号を変化させ、保持容量303の一方の電極の電位を変化させる。すると保持容量に保持された電荷は保存されるため、保持容量303のもう一方の電極の電位も変化する。こうして、駆動トランジスタ302のゲート電極の電位を変化させて、駆動トランジスタ302をオフ状態とすることが出来る。
【0112】
2つ目の手法について説明する。1本の走査線Gが選択される期間を前半と後半に分割する。前半(ゲート選択期間前半と表記)には、映像信号入力線Sにデジタルの映像信号を入力し、後半(ゲート選択期間後半と表記)には、映像信号入力線Sに消去用信号を入力することを特徴とする。本手法での消去用信号とは、駆動トランジスタ302のゲート電極に入力された際に、駆動トランジスタ302をオフ状態とするような信号であるとする。こうして、書き込み期間より短い表示期間を設定することが可能となる。以下、この2つ目の手法についてより詳細に説明する。
【0113】
まず、上記手法を用いる際の表示装置全体の構成について説明する。説明には、図6(B)を用いる。表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する画素部901と、画素部901に信号を入力する映像信号入力線駆動回路902と、第1の走査線駆動回路903Aと、第2の走査線駆動回路903Bと、切り換え回路904Aと、切り換え回路904Bとを有する。画素部901の有する各画素は、図6(A)に示すようなスイッチ部101と電流源回路とを複数有している。ここで、第1の走査線駆動回路903Aは、ゲート選択期間前半に各走査線Gに信号を出力する回路であるとする。また、第2の走査線駆動回路903Bは、ゲート選択期間後半に各走査線Gに信号を出力する回路であるとする。切り換え回路904Aと切り換え回路904Bによって、第1の走査線駆動回路903Aと各画素の走査線Gとの接続または、第2の走査線駆動回路903Bと各画素の走査線Gとの接続が選択される。映像信号入力線駆動回路902は、ゲート選択期間前半では映像信号を出力する。一方、ゲート選択期間後半では、消去用信号を出力する。
【0114】
次いで、上記構成の表示装置の駆動方法について説明する。説明には、図6(C)のタイミングチャートを用いる。なお、図4と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。図6(C)において、ゲート選択期間991は、ゲート選択期間前半991Aとゲート選択期間後半991Bに分割される。書き込み期間Taに相当する903Aにおいて、第1の走査線駆動回路によって各走査線が選択され、デジタルの映像信号が入力される。リセット期間Trに相当する903Bにおいて、第2の走査線駆動回路によって各走査線が選択され、消去用信号が入力される。こうして、アドレス期間Taより短い表示期間Tsを設定することができる。
【0115】
なお、図6(C)ではゲート選択期間後半に消去用信号が入力されているが、そのかわりに次のサブフレーム期間のデジタルの映像信号を入力してもよい。
【0116】
3つ目の手法について説明する。3つ目の手法は、発光素子の対向電極の電位を変化させることによって、非表示期間を設ける手法である。つまり、表示期間は、対向電極の電位を電源線の電位との間に所定の電位差を有する様に設定する。一方、非表示期間では、対向電極の電位を電源線の電位とほぼ同じ電位に設定する。こうして、非表示期間では、画素に保持されたデジタルの映像信号に関わらず、画素を一律に非発光の状態とすることができる。なお、この手法では、非表示期間に全画素にデジタルの映像信号を入力する。即ち、非表示期間中にアドレス期間を設ける。
【0117】
上記構成のスイッチ部を有する画素において、各配線は共有することができる。こうして、画素の構成を簡単にし、また、画素の開口率を増大させることができる。以下に、各配線を共有する例について説明する。説明では、図3に示した構成を有するスイッチ部を、図2に示した画素に適用した構成において、配線を共有した例を用いる。なお以下の構成は、図5や図6に示した構成を有するスイッチ部に対しても、自由に適用することができる。
【0118】
以下、配線の共有について説明する。配線の共有の例を6つ挙げる。なお、説明には図7及び図8を用いる。図7及び図8において、図2及び図3と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
【0119】
図7(A)に、複数のスイッチ部の配線Wcoを共有した画素の構成を例示する。図7(B)に、配線Wcoと電源線Wを共有した画素の構成を例示する。図7(C)に、配線Wcoのかわりに他の画素行の走査線を使用した画素の構成を例示する。図7(C)の構成は、映像信号の書き込みを行っていない間、走査線Ga、Gbの電位が一定の電位に保たれることを利用している。図7(C)では、配線Wcoのかわりに、1つ前の画素行の走査線Gai-1及びGbi-1を用いている。ただしこの場合、走査線Ga、Gbの電位を考慮して、選択トランジスタ301の極性に注意する必要がある。図8(A)に、信号線RGaと信号線RGbを共有した画素の構成を例示する。これは、第1のスイッチ部及び第2のスイッチ部を、同時にオフさせてもよいためである。共有した信号線をまとめてRGaと表記する。図8(B)に、走査線Gaと走査線Gbを共有した画素の構成を例示する。共有した走査線をまとめてGaと表記する。図8(C)に、映像信号入力線Saと映像信号入力線Sbを共有した画素の構成を例示する。共有した映像信号入力線をまとめてSaと表記する。
【0120】
図7(A)〜図7(C)と図8(A)〜図8(C)を組み合わせることも可能である。なお、これに限定されず、画素を構成する各配線は適宜共有することができる。また、画素間の各配線を適宜共有することができる。
【0121】
なお、本実施の形態は、実施の形態1と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0122】
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の表示装置の各画素が有する電流源回路の構成及び動作について詳細に説明する。
【0123】
各画素が有するスイッチ部と電流源回路のペア複数のうち、1つのペアの電流源回路について注目し、構成を詳細に説明する。本実施の形態では、電流源回路の構成例を5つ挙げるが、電流源として動作する回路であれば別の構成例でもよい。なお、電流源回路を構成するトランジスタは、単結晶トランジスタでも、多結晶トランジスタでも、非晶質トランジスタでもよい。また、SOIトランジスタでもよい。バイポーラトランジスタでもよい。有機物、例えばカーボンナノチューブを用いたトランジスタでもよい。
【0124】
まず第1の構成の電流源回路について図9(A)を用いて説明する。なお、図9(A)において、図2と同じ部分は同じ符号を用いて示す。
【0125】
図9(A)に示した第1の構成の電流源回路は、電流源トランジスタ112と、該電流源トランジスタ112と対になってカレントミラー回路を構成するカレントトランジスタ1405とを有する。スイッチとして機能する電流入力トランジスタ1403、電流保持トランジスタ1404を有する。ここで、電流源トランジスタ112、カレントトランジスタ1405、電流入力トランジスタ1403、電流保持トランジスタ1404は、Pチャネル型でもNチャネル型でもよい。しかし、電流源トランジスタ112とカレントトランジスタ1405は、極性が揃っていることが望まれる。ここでは、電流源トランジスタ112とカレントトランジスタ1405は、Pチャネル型トランジスタの例を示す。また、電流源トランジスタ112とカレントトランジスタ1405の電流特性も揃っていることが望ましい。電流源トランジスタ112及びカレントトランジスタ1405のゲート電位を保持する電流源容量111を有する。なお、トランジスタのゲート容量等を積極的に用いることによって、電流源容量111を省略することも可能である。さらに、電流入力トランジスタ1403のゲート電極に信号を入力する信号線GN、電流保持トランジスタ1404のゲート電極に信号を入力する信号線GHを有する。また、制御信号が入力される電流線CLを有する。
【0126】
これらの構成要素の接続関係を説明する。電流源トランジスタ112とカレントトランジスタ1405のゲート電極が接続されている。電流源トランジスタ112のソース端子は端子Aに接続され、ドレイン端子は端子Bに接続されている。電流源容量111の一方の電極は、電流源トランジスタ112のゲート電極に接続され、もう一方の電極は端子Aに接続されている。カレントトランジスタ1405のソース端子は端子Aに接続され、ドレイン端子は電流入力トランジスタ1403を介して電流線CLと接続されている。また、カレントトランジスタ1405のゲート電極とドレイン端子は、電流保持トランジスタ1404を介して接続されている。電流保持トランジスタ1404のソース端子またはドレイン端子は、電流源容量111及びカレントトランジスタ1405のドレイン端子と接続されている。しかし、電流保持トランジスタ1404のソース端子またはドレイン端子で電流源容量111と接続されていない側が、電流線CLに接続された構成であってもよい。この構成を図36に示す。なお図36において、図9(A)と同じ部分は同じ符号を用いて示す。この構成によって、電流保持トランジスタ1404がオフ状態のときに電流線CLの電位を調節することによって、電流保持トランジスタ1404のソース・ドレイン端子間電圧を小さくすることができる。その結果、電流保持トランジスタ1404のオフ電流を小さくすることができる。こうして、電流源容量111からの電荷の漏れを小さくすることができる。
【0127】
また、図9(A)に示した電流源回路の構成において、電流源トランジスタ112とカレントトランジスタ1405をNチャネル型トランジスタとした場合の例を、図33(A)に示す。なお、図9(A)に示した構成の電流源回路に対して、図33(A)に示した構成の電流源回路では、電流源回路102の設定動作の際にカレントトランジスタ1405のソース・ドレイン間を介して電流線CLと端子A間を流れる電流を、電流源トランジスタ112のソース・ドレイン間や端子Bに流れないようにするため、トランジスタ1441、1442を設ける必要がある。また、表示動作において端子A・端子B間に一定の電流を流す際にカレントトランジスタ1405のソース・ドレイン間に電流が流れないようにするため、トランジスタ1443を設ける必要がある。こうして、電流源回路102は、所定の電流値の電流を正確に出力することができる。
【0128】
また、図9(A)に示した構成の回路において、電流保持トランジスタ1404の配置を変え、図9(B)に示すような回路構成としてもよい。図9(B)では、カレントトランジスタ1405のゲート電極と電流源容量111の一方の電極とが、電流保持トランジスタ1404を介して接続される。このときカレントトランジスタ1405のゲート電極とドレイン端子とは配線によって接続されている。
【0129】
次いで、上記第1の構成の電流源回路の設定動作について説明する。なお図9(A)と図9(B)ではその設定動作は同様である。ここでは図9(A)に示す回路を例にその設定動作について説明する。説明には図9(C)〜図9(F)を用いる。第1の構成の電流源回路では、図9(C)〜図9(F)の状態を順に経て設定動作が行われる。説明では簡単のため、電流入力トランジスタ1403及び電流保持トランジスタ1404をスイッチとして表記した。ここで、電流源回路102を設定する制御信号は制御電流である例を示す。また図において電流が流れる経路を太矢印で示す。
【0130】
図9(C)に示す期間TD1において、電流入力トランジスタ1403および電流保持トランジスタ1404をオン状態とする。この段階ではカレントトランジスタ1405のソース・ゲート間電圧が小さく、カレントトランジスタ1405がオフしているので、電流線CLより図示した経路より電流が流れて、電流源容量111に電荷が保持される。
【0131】
図9(D)に示す期間TD2において、電流源容量111に保持された電荷によってカレントトランジスタ1405のゲート・ソース間の電圧が閾値電圧以上となる。すると、カレントトランジスタ1405のソース・ドレイン端子間を介して電流が流れる。
【0132】
十分時間が経過し定常状態となると、図9(E)に示す期間TD3のように、カレントトランジスタ1405のソース・ドレイン端子間を流れる電流が、制御電流に定まる。こうして、制御電流をドレイン電流とする際のゲート電圧は電流源容量111に保持される。
【0133】
図9(F)に示す期間TD4において、電流保持トランジスタ1404及び電流入力トランジスタ1403がオフ状態となる。こうして、画素に制御電流が入力されなくなる。なお、電流保持トランジスタ1404をオフするタイミングは、電流入力トランジスタ1403をオフするタイミングに対して、早いかまたは同時であることが好ましい。これは、電流源容量111に保持された電荷を放電させないようにするためである。期間TD4の後、電流源トランジスタ112のソース・ドレイン端子間に電圧が印加されると、制御電流に対応したドレイン電流が流れる。つまり、端子Aと端子B間に電圧が印加されると、電流源回路102は、制御電流に対応した電流を出力する。
【0134】
ここで、電流源トランジスタ112のチャネル幅とチャネル長の比W1/L1を、カレントトランジスタ1405のチャネル幅とチャネル長の比W2/L2に対して変化させてもよい。こうして、画素に入力される制御電流に対して、電流源回路102が出力する電流の電流値を変化させることができる。例えば、電流源回路102が出力する電流に対して、画素に入力する制御電流が大きくなるように各トランジスタを設計する。こうして、大きな電流値の制御電流を用いて電流源回路102の設定動作を行う。その結果、電流源回路の設定動作を速くすることができる。また、ノイズの影響の低減に対しても有効である。
【0135】
こうして、電流源回路102は所定の電流を出力する。
【0136】
なお、上記構成の電流源回路では、信号線GHに信号が入力され電流保持トランジスタがオン状態である場合に、電流線CLは常に一定電流を流すように設定されていなくてはならない。これは、電流線CLに電流が入力されていない期間に、電流保持トランジスタ1404及び電流入力トランジスタ1403が両方オン状態となると、電流源容量111に保持された電荷が放電してしまうためである。そのため、全ての画素に対応する複数の電流線CLに選択的に一定電流を入力し画素の設定動作を行う場合、つまり、電流線CLに一定の電流が常には入力されていない場合には、以下の構成の電流源回路を用いる。
【0137】
図9(A)や図9(B)において示した電流源回路において、電流源トランジスタ112のゲート電極とドレイン端子の接続を選択するためのスイッチング素子を追加する。このスイッチング素子は、信号線GHに入力される信号とは異なる信号によって、オン・オフが選択される。図33(B)に上記構成の一例を示す。図33(B)では、点順次トランジスタ1443及び点順次線CLPを設けている。こうして、任意の画素を1画素ずつ選択し、少なくとも、当該選択された画素の電流線CLには一定の電流が入力されるようにして、画素の設定動作を行う。
【0138】
第1の構成の電流源回路の各信号線は、共有することができる。例えば図9(A)や図9(B)及び図33に示す構成において、電流入力トランジスタ1403と電流保持トランジスタ1404は、同じタイミングでオン・オフが切りかえられれば動作上問題無い。そのため、電流入力トランジスタ1403と電流保持トランジスタ1404の極性を同じとし、信号線GHと信号線GNを共有することができる。
【0139】
次いで、第2の構成の電流源回路について説明する。なお、説明には図10を参照する。図10(A)において、図2と同じ部分は同じ符号を用いて示す。
【0140】
第2の構成の電流源回路の構成要素について説明する。第2の構成の電流源回路は、電流源トランジスタ112を有する。また、スイッチとして機能する電流入力トランジスタ203、電流保持トランジスタ204、電流停止トランジスタ205を有する。ここで、電流源トランジスタ112、電流入力トランジスタ203、電流保持トランジスタ204、電流停止トランジスタ205は、Pチャネル型でもNチャネル型でもよい。ここでは、電流源トランジスタ112はPチャネル型トランジスタの例を示す。さらに、電流源トランジスタ112のゲート電位を保持する電流源容量111を有する。なお、トランジスタのゲート容量等を積極的に用いることによって、電流源容量111を省略することも可能である。また、電流停止トランジスタ205のゲート電極に信号を入力する信号線GSと、電流保持トランジスタ204のゲート電極に信号を入力する信号線GHと、電流入力トランジスタ203のゲート電極に信号を入力する信号線GNとを有する。また、制御電流を入力する電流線CLを有する。
【0141】
これらの構成要素の接続関係を説明する。電流源トランジスタ112のゲート電極は、電流源容量111の一方の電極に接続されている。電流源容量111のもう一方の電極は、端子Aに接続されている。電流源トランジスタ112のソース端子は端子Aに接続されている。電流源トランジスタ112のドレイン端子は、電流停止トランジスタ205を介して端子Bと接続され、また、電流入力トランジスタ203を介して電流線CLと接続されている。電流源トランジスタ112のゲート電極とドレイン端子は、電流保持トランジスタ204を介して接続されている。
【0142】
なお、図10(A)に示した構成において、電流保持トランジスタ204のソース端子またはドレイン端子は、電流源容量111及び電流源トランジスタ112のドレイン端子と接続されている。しかし、電流保持トランジスタ204の電流源容量111と接続されていない側が、電流線CLに接続された構成であっても良い。上記構成を、図34(A)に示す。この構成によって、電流保持トランジスタ204がオフ状態のときに電流線CLの電位を調節することによって、電流保持トランジスタ204のソース・ドレイン端子間電圧を小さくすることができる。その結果、電流保持トランジスタ204のオフ電流を小さくすることができる。こうして、電流源容量111からの電荷の漏れを小さくすることができる。
【0143】
次いで、図10(A)に示した第2の構成の電流源回路の設定方法について説明する。説明には図10(B)〜図10(E)を用いる。第2の構成の電流源回路では、図10(B)〜図10(E)の状態を順に経て設定動作が行われる。説明では簡単のため、電流入力トランジスタ203、電流保持トランジスタ204及び電流停止トランジスタ205をスイッチとして表記した。ここで、電流源回路102を設定する制御信号は制御電流である例を示す。また図において、電流が流れる経路を太矢印で示す。
【0144】
図10(B)に示す期間TD1において、電流入力トランジスタ203および電流保持トランジスタ204をオン状態とする。また、電流停止トランジスタ205はオフ状態である。こうして、電流線CLから図示した経路より電流が流れて、電流源容量111に電荷が保持される。
【0145】
図10(C)に示す期間TD2において、保持された電荷によって電流源トランジスタ112のゲート・ソース間電圧が閾値電圧以上となる。すると、電流源トランジスタ112にドレイン電流が流れる。
【0146】
十分時間が経過し定常状態となると、図10(D)に示す期間TD3のように、電流源トランジスタ112のドレイン電流が制御電流に定まる。こうして、制御電流をドレイン電流とする際の電流源トランジスタ112のゲート電圧が、電流源容量111に保持される。
【0147】
図10(E)に示す期間TD4において、電流入力トランジスタ203および電流保持トランジスタ204がオフ状態となる。こうして、画素に制御電流が入力されなくなる。なお、電流保持トランジスタ204をオフするタイミングは、電流入力トランジスタ203をオフするタイミングに対して、早いかまたは同時であることが好ましい。これは、電流源容量111に保持された電荷を放電させないようにするためである。更に、電流停止トランジスタ205がオン状態となる。期間TD4の後、電流源トランジスタ112のソース・ドレイン端子間に電圧が印加されると、制御電流に対応したドレイン電流が流れる。つまり、端子Aと端子B間に電圧が印加されると、電流源回路102は、制御電流に対応したドレイン電流を流す。こうして、電流源回路102は所定の電流を出力する。
【0148】
なお、電流停止トランジスタ205は必ずしも必要ない。例えば、端子Aまたは端子Bの少なくとも一方が開放状態にある時にのみ設定動作を行う場合は、電流停止トランジスタ205は必要ない。具体的には、ペアとなるスイッチ部がオフの状態の場合のみ設定動作を行う電流源回路では、電流停止トランジスタ205は必要ない。
【0149】
また、上記構成の電流源回路では、信号線GHに信号が入力され電流保持トランジスタ204がオン状態である場合に、電流線CLは常に一定電流を流すように設定されていなくてはならない。これは、電流線CLに電流が入力されていない期間に、電流保持トランジスタ204及び電流入力トランジスタ203が両方オン状態となると、電流源容量111に保持された電荷が放電してしまうためである。そのため、全ての画素に対応する複数の電流線CLに選択的に一定電流を入力し画素の設定動作を行う場合には、つまり、電流線CLに一定の電流が常には入力されていない場合には、以下の構成の電流源回路を用いる。
【0150】
電流源トランジスタ112のゲート電極とドレイン端子の接続を選択するためのスイッチング素子を追加する。このスイッチング素子は、信号線GHに入力される信号とは異なる信号によって、オン・オフが選択される。図34(B)に上記構成の一例を示す。図34(B)では、点順次トランジスタ245及び点順次線CLPを設けている。こうして、任意の画素を1画素ずつ選択し、少なくとも、当該選択された画素の電流線CLには一定の電流が入力されるようにして、画素の設定動作を行う。
【0151】
第2の構成の電流源回路の各信号線は、共有することができる。例えば、電流入力トランジスタ203と電流保持トランジスタ204は、同じタイミングでオン・オフが切りかえられれば動作上問題無い。そのため、電流入力トランジスタ203と電流保持トランジスタ204の極性を同じとし、信号線GHと信号線GNを共有することができる。また、電流停止トランジスタ205は、電流入力トランジスタ203がオフになると同時に、オンになっても動作上問題ない。そのため、電流入力トランジスタ203と電流停止トランジスタ205の極性を異ならせ、信号線GNと信号線GSを共有することができる。
【0152】
また、電流源トランジスタ112がNチャネル型トランジスタの場合の構成例を図37に示す。なお、図10と同じ部分は同じ符号を用いて示す。
【0153】
次いで、第3の構成の電流源回路について説明する。なお、説明には図11を参照する。図11(A)において、図2と同じ部分は同じ符号を用いて示す。
【0154】
第3の構成の電流源回路の構成要素について説明する。第3の構成の電流源回路は、電流源トランジスタ112を有する。また、スイッチとして機能する電流入力トランジスタ1483、電流保持トランジスタ1484、発光トランジスタ1486、電流基準トランジスタ1488を有する。ここで、電流源トランジスタ112、電流入力トランジスタ1483、電流保持トランジスタ1484、発光トランジスタ1486、電流基準トランジスタ1488は、Pチャネル型でもNチャネル型でもよい。ここでは、電流源トランジスタ112は、Pチャネル型トランジスタの例を示す。さらに、電流源トランジスタ112のゲート電位を保持する電流源容量111を有する。なお、トランジスタのゲート容量等を積極的に用いることによって、電流源容量111を省略することも可能である。また、電流入力トランジスタ1483のゲート電極に信号を入力する信号線GN、電流保持トランジスタ1484のゲート電極に信号を入力する信号線GH、発光トランジスタ1486のゲート電極に信号を入力する信号線GE、電流基準トランジスタ1488のゲート電極に信号を入力する信号線GCとを有する。さらに、制御信号が入力される電流線CLと、一定の電位に保たれた電流基準線SCLとを有する。
【0155】
これらの構成要素の接続関係を説明する。電流源トランジスタ112のゲート電極とソース端子は、電流源容量111を介して接続されている。電流源トランジスタ112のソース端子は、発光トランジスタ1486を介して端子Aと接続され、また、電流入力トランジスタ1483を介して電流線CLと接続されている。電流源トランジスタ112のゲート電極とドレイン端子は、電流保持トランジスタ1484を介して接続されている。電流源トランジスタ112のドレイン端子は端子Bと接続され、また、電流基準トランジスタ1488を介して電流基準線SCLと接続されている。
【0156】
なお、電流保持トランジスタ1484のソース端子またはドレイン端子の電流源容量111と接続されていない側は、電流源トランジスタ112のドレイン端子と接続されているが、電流基準線SCLに接続されていても良い。上記構成を、図38に示す。この構成によって、電流保持トランジスタ1484がオフ状態のときに電流基準線SCLの電位を調節することによって、電流保持トランジスタ1484のソース・ドレイン端子間電圧を小さくすることができる。その結果、電流保持トランジスタ1484のオフ電流を小さくすることができる。こうして、電流源容量111から漏れる電荷を小さくすることができる。
【0157】
次いで、上記第3の構成の電流源回路の設定方法について説明する。説明には図11(B)〜図11(E)を用いる。第3の構成の電流源回路では、図11(B)〜図11(E)の状態を順に経て設定動作が行われる。説明では簡単のため、電流入力トランジスタ1483、電流保持トランジスタ1484、発光トランジスタ1486及び電流基準トランジスタ1488をスイッチとして表記した。ここで、電流源回路102を設定する制御信号は、制御電流である例を示す。また図において、電流が流れる経路を太矢印で示す。
【0158】
図11(B)に示す期間TD1において、電流入力トランジスタ1483、電流保持トランジスタ1484及び電流基準トランジスタ1488をオン状態とする。こうして、図示した経路より電流が流れて、電流源容量111に電荷が保持される。なお、発光トランジスタ1486はオフ状態である。
【0159】
図11(C)に示す期間TD2において、電流源容量111に保持された電荷によって電流源トランジスタ112のゲート・ソース間電圧が閾値電圧以上となる。すると、電流源トランジスタ112にドレイン電流が流れる。
【0160】
十分時間が経過し定常状態となると、図11(D)に示す期間TD3のように、電流源トランジスタ112のドレイン電流が制御電流に定まる。こうして、制御電流をドレイン電流とする際のゲート電圧が、電流源容量111に保持される。
【0161】
図11(E)に示す期間TD4において、電流入力トランジスタ1483、電流保持トランジスタ1484がオフ状態となる。こうして、画素に制御電流が入力されなくなる。なお、電流保持トランジスタ1484をオフするタイミングは、電流入力トランジスタ1483をオフするタイミングに対して、早いかまたは同時であることが好ましい。これは、電流源容量111に保持された電荷を放電させないようにするためである。さらに、電流基準トランジスタ1488がオフ状態となる。その後、発光トランジスタ1486がオン状態となる。期間TD4の後、電流源トランジスタ112のソース・ドレイン端子間に電圧が印加されると、電流源トランジスタ112には制御電流に対応したドレイン電流が流れる。つまり、端子Aと端子B間に電圧が印加されると、電流源回路102は制御電流に対応した電流を流す。こうして、電流源回路102は所定の電流を出力する。
【0162】
なお、電流基準トランジスタ1488及び電流基準線SCLは必ずしも必要ない。例えば、ペアとなるスイッチ部がオンの状態の場合のみ設定動作を行う電流源回路では、期間TD1〜期間TD3において電流基準線SCLに電流を流すのではなく端子Bに電流を流せばよいので、電流基準トランジスタ1488及び電流基準線SCLは必要ない。
【0163】
第3の構成の電流源回路の各信号線は共有することができる。例えば、電流入力トランジスタ1483と電流保持トランジスタ1484は、同じタイミングでオン・オフが切り替えられれば動作上問題無い。そのため、電流入力トランジスタ1483と電流保持トランジスタ1484の極性を同じとし、信号線GHと信号線GNを共有することができる。また、電流基準トランジスタ1488と電流入力トランジスタ1483は、同じタイミングでオン・オフが切り替えられれば動作上問題無い。そのため、電流基準トランジスタ1488と電流入力トランジスタ1483の極性を同じとし、信号線GNと信号線GCを共有することができる。さらに、発光トランジスタ1486がオン状態となると同時に、電流入力トランジスタ1483がオフ状態となっても動作上問題ない。そこで、発光トランジスタ1486と電流入力トランジスタ1483の極性を異ならせ、信号線GEと信号線GNを共有することができる。
【0164】
また、電流源トランジスタ112がNチャネル型トランジスタの場合の構成例を図39(A)に示す。なお、図11と同じ部分は同じ符号を用いて示す。なお図39(A)の構成において、電流保持トランジスタ1484のソース端子またはドレイン端子の電流源容量111と接続されていない側は、電流源トランジスタ112のドレイン端子と接続されているが、電流線CLに接続されていても良い。上記構成を、図39(B)に示す。この構成によって、電流保持トランジスタ1484がオフ状態のときに電流線CLの電位を調節することによって、電流保持トランジスタ1484のソース・ドレイン端子間電圧を小さくすることができる。その結果、電流保持トランジスタ1484のオフ電流を小さくすることができる。こうして、電流源容量111からの電荷の漏れを小さくすることができる。
【0165】
次いで、第4の構成の電流源回路について説明する。なお、説明には図12を参照する。図12(A)において、図2と同じ部分は同じ符号を用いて示す。
【0166】
第4の構成の電流源回路の構成要素について説明する。第4の構成の電流源回路は、電流源トランジスタ112と電流停止トランジスタ805を有する。また、スイッチとして機能する電流入力トランジスタ803、電流保持トランジスタ804を有する。ここで、電流源トランジスタ112、電流停止トランジスタ805、電流入力トランジスタ803、電流保持トランジスタ804は、Pチャネル型でもNチャネル型でもよい。但し、電流源トランジスタ112と電流停止トランジスタ805は、同じ極性である必要がある。ここでは、電流源トランジスタ112及び電流停止トランジスタ805は、Pチャネル型トランジスタの例を示す。また、電流源トランジスタ112と電流停止トランジスタ805は、電流特性が等しいことが望まれる。さらに、電流源トランジスタ112のゲート電位を保持する電流源容量111を有する。なお、トランジスタのゲート容量等を積極的に用いることによって、電流源容量111を省略することも可能である。また、電流入力トランジスタ803のゲート電極に信号を入力する信号線GNと、電流保持トランジスタ804のゲート電極に信号を入力する信号線GHを有する。さらに、制御信号が入力される電流線CLを有する。
【0167】
これらの構成要素の接続関係を説明する。電流源トランジスタ112のソース端子は端子Aと接続されている。電流源トランジスタ112のゲート電極とソース端子は、電流源容量111を介して接続されている。電流源トランジスタ112のゲート電極は、電流停止トランジスタ805のゲート電極と接続され、また、電流保持トランジスタ804を介して電流線CLと接続されている。電流源トランジスタ112のドレイン端子は、電流停止トランジスタ805のソース端子と接続され、また、電流入力トランジスタ803を介して、電流線CLに接続されている。電流停止トランジスタ805のドレイン端子は、端子Bに接続されている。
【0168】
なお、図12(A)において、電流保持トランジスタ804の配置を変え、図12(B)に示すような回路構成としてもよい。図12(B)では、電流保持トランジスタ804は、電流源トランジスタ112のゲート電極とドレイン端子の間に接続されている。
【0169】
次いで、上記第4の構成の電流源回路の設定方法について説明する。なお図12(A)と図12(B)では、その設定動作は同様である。ここでは図12(A)に示す回路を例に、その設定動作について説明する。説明には図12(C)〜図12(F)を用いる。第4の構成の電流源回路では、図12(C)〜図12(F)Sの状態を順に経て設定動作が行われる。説明では簡単のため、電流入力トランジスタ803、電流保持トランジスタ804をスイッチとして表記した。ここで、電流源回路を設定する制御信号は、制御電流である例を示す。また図において、電流が流れる経路を太矢印で示す。
【0170】
図12(C)に示す期間TD1において、電流入力トランジスタ803及び電流保持トランジスタ804をオン状態とする。なおこの際、電流停止トランジスタ805はオフ状態である。これは、オン状態となった電流保持トランジスタ804及び電流入力トランジスタ803によって、電流停止トランジスタ805のソース端子とゲート電極の電位が等しく保たれているためである。つまり、ソース・ゲート間電圧がゼロのときにオフ状態となるトランジスタを電流停止トランジスタ805に用いることで、期間TD1において電流停止トランジスタ805をオフ状態とする。こうして、図示した経路より電流が流れて、電流源容量111に電荷が保持される。
【0171】
図12(D)に示す期間TD2において、保持された電荷によって電流源トランジスタ112のゲート・ソース間電圧が閾値電圧以上となる。すると、電流源トランジスタ112にドレイン電流が流れる。
【0172】
十分時間が経過し定常状態となると、図12(E)に示す期間TD3のように、電流源トランジスタ112のドレイン電流が制御電流に定まる。こうして、制御電流をドレイン電流とする際の電流源トランジスタ112のゲート電圧が、電流源容量111に保持される。その後、電流保持トランジスタ804がオフ状態となる。すると、電流源容量111に保持された電荷が、電流停止トランジスタ805のゲート電極にも分配される。こうして、電流保持トランジスタ804がオフ状態となると同時に、自動的に電流停止トランジスタ805がオン状態となる。
【0173】
図12(F)に示す期間TD4において、電流入力トランジスタ803がオフ状態となる。こうして、画素に制御電流が入力されなくなる。なお、電流保持トランジスタ804をオフするタイミングは、電流入力トランジスタ803をオフするタイミングに対して、早いかまたは同時であることが好ましい。これは、電流源容量111に保持された電荷を放電させないようにするためである。期間TD4の後、端子Aと端子Bの間に電圧が印加されている場合、電流源トランジスタ112及び電流停止トランジスタ805を介して、一定の電流が出力される。つまり、電流源回路102が一定の電流を出力する際は、電流源トランジスタ112と電流停止トランジスタ805が、1つのマルチゲート型トランジスタのように機能する。そのため、入力する制御電流に対して、出力する一定電流の値を小さく設定することができる。従って、電流源回路の設定動作を速くすることができる。なお、電流停止トランジスタ805と電流源トランジスタ112の極性は同じとする必要がある。また、電流停止トランジスタ805と電流源トランジスタ112の電流特性は同じとすることが望ましい。これは、第4の構成を有する各電流源回路102において、電流停止トランジスタ805と電流源トランジスタ112の特性が揃っていない場合、電流源回路の出力電流にばらつきを生じるためである。
【0174】
なお、第4の構成の電流源回路では、電流停止トランジスタ805だけではなく、制御電流が入力され、入力された制御電流を対応するゲート電圧に変換するトランジスタ(電流源トランジスタ112)も用いて、電流源回路102から電流を出力している。一方、第1の構成の電流源回路では、制御電流が入力され、入力された制御電流を対応するゲート電圧に変換するトランジスタ(カレントトランジスタ)と、該ゲート電圧をドレイン電流に変換するトランジスタ(電流源トランジスタ)が全く別であった。よって、第1の構成よりは、第4の構成の方がトランジスタの電流特性ばらつきが電流源回路102の出力電流へ与える影響を低減することができる。
【0175】
第4の構成の電流源回路の各信号線は、共有することができる。例えば、電流入力トランジスタ803と電流保持トランジスタ804は、同じタイミングでオン・オフが切り替えられれば動作上問題無い。そのため、電流入力トランジスタ803と電流保持トランジスタ804の極性を同じとし、信号線GHと信号線GNを共有することができる。
【0176】
次いで、第5の構成の電流源回路について説明する。なお、説明には図13を参照する。図13(A)において、図2と同じ部分は同じ符号を用いて示す。
【0177】
第5の構成の電流源回路の構成要素について説明する。第5の構成の電流源回路は、電流源トランジスタ112と発光トランジスタ886を有する。また、スイッチとして機能する電流入力トランジスタ883、電流保持トランジスタ884、電流基準トランジスタ888を有する。ここで、電流源トランジスタ112、発光トランジスタ886、電流入力トランジスタ883、電流保持トランジスタ884、電流基準トランジスタ888は、Pチャネル型でもNチャネル型でもよい。但し、電流源トランジスタ112と発光トランジスタ886は、同じ極性である必要がある。ここでは、電流源トランジスタ112及び発光トランジスタ886は、Pチャネル型トランジスタの例を示す。また、電流源トランジスタ112と発光トランジスタ886は、電流特性が等しいことが望まれる。さらに、電流源トランジスタ112のゲート電位を保持する電流源容量111を有する。なお、トランジスタのゲート容量等を積極的に用いることによって、電流源容量111を省略することも可能である。また、電流入力トランジスタ883のゲート電極に信号を入力する信号線GNと、電流保持トランジスタ884のゲート電極に信号を入力する信号線GHを有する。更に、制御信号が入力される電流線CLと、一定の電位に保たれる電流基準線SCLとを有する。
【0178】
これらの構成要素の接続関係を説明する。電流源トランジスタ112のソース端子は端子Bに接続され、また、電流基準トランジスタ888を介して電流基準線SCLに接続されている。電流源トランジスタ112のドレイン端子は、発光トランジスタ886のソース端子に接続され、また、電流入力トランジスタ883を介して電流線CLに接続されている。電流源トランジスタ112のゲート電極とソース端子は、電流源容量111を介して接続されている。電流源トランジスタ112のゲート電極と発光トランジスタ886のゲート電極は接続され、電流保持トランジスタ884を介して電流線CLと接続されている。発光トランジスタ886のドレイン端子は、端子Aに接続されている。
【0179】
なお、図13(A)において、電流保持トランジスタ884の配置を変え、図13(B)に示すような回路構成としてもよい。図13(B)では、電流保持トランジスタ884は、電流源トランジスタ112のゲート電極とドレイン端子の間に接続されている。
【0180】
次いで、上記第5の構成の電流源回路の設定方法について説明する。なお図13(A)と図13(B)では、その設定動作は同様である。ここでは図13(A)に示す回路を例に、その設定動作について説明する。説明には図13(C)〜図13(F)を用いる。第5の構成の電流源回路では、図13(C)〜図13(F)の状態を順に経て設定動作が行われる。説明では簡単のため、電流入力トランジスタ883、電流保持トランジスタ884、電流基準トランジスタ888をスイッチとして表記した。ここで、電流源回路を設定する制御信号は、制御電流である例を示す。また図において、電流が流れる経路を太矢印で示す。
【0181】
図13(C)に示す期間TD1において、電流入力トランジスタ883、電流保持トランジスタ884及び電流基準トランジスタ888をオン状態とする。なお、この際発光トランジスタ886はオフ状態である。これは、オン状態となった電流保持トランジスタ884及び電流入力トランジスタ883によって、発光トランジスタ886のソース端子とゲート電極の電位が等しく保たれているためである。つまり、ソース・ゲート間電圧がゼロのときオフ状態となるトランジスタを発光トランジスタ886に用いることで、期間TD1において発光トランジスタ886をオフ状態とする。こうして、図示した経路より電流が流れて、電流源容量111に電荷が保持される。
【0182】
図13(D)に示す期間TD2において、電流源容量111に保持された電荷によって電流源トランジスタ112のゲート・ソース間電圧が閾値電圧以上となる。すると、電流源トランジスタ112にドレイン電流が流れる。
【0183】
十分時間が経過し定常状態となると、図13(E)に示す期間TD3のように、電流源トランジスタ112のドレイン電流が制御電流に定まる。こうして、制御電流をドレイン電流とする際の電流源トランジスタ112のゲート電圧が、電流源容量111に保持される。その後、電流保持トランジスタ884はオフ状態となる。すると、電流源容量111に保持された電荷が、発光トランジスタ886のゲート電極にも分配される。こうして、電流保持トランジスタ884がオフ状態となると同時に、自動的に発光トランジスタ886がオン状態となる。
【0184】
図13(F)に示す期間TD4において、電流基準トランジスタ888及び電流入力トランジスタ883がオフ状態となる。こうして、画素に制御電流が入力されなくなる。なお、電流保持トランジスタ884をオフするタイミングは、電流入力トランジスタ883をオフするタイミングに対して、早いかまたは同時であることが好ましい。これは、電流源容量111に保持された電荷を放電させないようにするためである。期間TD4の後、端子Aと端子Bの間に電圧が印加されると、電流源トランジスタ112及び発光トランジスタ886を介して、一定の電流が出力される。つまり、電流源回路102が一定の電流を出力する際は、電流源トランジスタ112と発光トランジスタ886が、1つのマルチゲート型トランジスタのように機能する。そのため、入力する制御電流に対して、出力する一定電流の値を小さく設定することができる。こうして、電流源回路の設定動作を速くすることができる。なお、発光トランジスタ886と電流源トランジスタ112の極性は同じとする必要がある。また、発光トランジスタ886と電流源トランジスタ112の電流特性は同じとすることが望ましい。これは、第5の構成を有する各電流源回路102において、発光トランジスタ886と電流源トランジスタ112の特性が揃っていない場合、出力電流にばらつきを生じるためである。
【0185】
なお、第5の構成の電流源回路では、制御電流が入力され、入力された制御電流を対応するゲート電圧に変換するトランジスタ(電流源トランジスタ112)も用いて、電流源回路102からの電流を出力している。一方、第1の構成の電流源回路では、制御電流が入力され、入力された制御電流を対応するゲート電圧に変換するトランジスタ(カレントトランジスタ)と、該ゲート電圧をドレイン電流に変換するトランジスタ(電流源トランジスタ)が全く別であった。よって、第1の構成よりは、トランジスタの電流特性ばらつきが電流源回路102の出力電流へ与える影響を低減することができる。
【0186】
なお、設定動作の際の期間TD1〜期間TD3において端子Bに電流を流す場合は、電流基準線SCL及び電流基準トランジスタ888は必要ない。
【0187】
第5の構成の電流源回路の各信号線は、共有することができる。例えば、電流入力トランジスタ883と電流保持トランジスタ884は、同じタイミングでオン・オフが切りかえられれば動作上問題無い。そのため、電流入力トランジスタ883と電流保持トランジスタ884の極性を同じとし、信号線GHと信号線GNを共有することができる。また、電流基準トランジスタ888と電流入力トランジスタ883は、同じタイミングでオン・オフが切りかえられれば動作上問題無い。そのため、電流基準トランジスタ888と電流入力トランジスタ883の極性を同じとし、信号線GNと信号線GCを共有することができる。
【0188】
次いで、上述した第1の構成乃至第5の構成の電流源回路を、特徴毎にもう少し大きな枠組みでまとめる。
【0189】
上述の5つの電流源回路は、大きく分けて、カレントミラー型の電流源回路と、同一トランジスタ型の電流源回路と、マルチゲート型の電流源回路に分類される。これらについて、以下に説明する。
【0190】
カレントミラー型の電流源回路としては、第1の構成の電流源回路が挙げられる。カレントミラー型の電流源回路において、発光素子に入力される信号は、画素に入力される制御電流を所定の倍率で増減した電流である。そのため、制御電流をある程度大きく設定することが可能となる。よって、各画素の電流源回路の設定動作を早く行うことが可能である。しかし、電流源回路の有するカレントミラー回路を構成する一対のトランジスタの電流特性が異なると、画像表示がばらつく問題がある。
【0191】
同一トランジスタ型の電流源回路としては、第2の構成及び第3の構成の電流源回路が挙げられる。同一トランジスタ型の電流源回路において、発光素子に入力される信号は、画素に入力される制御電流の電流値と等しい。ここで、同一トランジスタ型の電流源回路では、制御電流が入力されるトランジスタと、発光素子に電流を出力するトランジスタが同一である。そのため、トランジスタの電流特性のばらつきによる画像むらは低減される。
【0192】
マルチゲート型の電流源回路としては、第4の構成及び第5の構成の電流源回路が挙げられる。マルチゲート型の電流源回路において、発光素子に入力される信号は、画素に入力される制御電流を所定の倍率で増減した電流である。そのため、制御電流をある程度大きく設定することが可能となる。よって、各画素の電流源回路の設定動作を早く行うことが可能である。また、制御電流が入力されるトランジスタと、発光素子に電流を出力するトランジスタの一部を共有している。そのため、トランジスタの電流特性のばらつきによる画像むらは、カレントミラー型の電流源回路と比較して低減される。
【0193】
次いで、上述した3つの分類の電流源回路それぞれにおいて、その設定動作と、ペアとなるスイッチ部の動作との関連について説明する。
【0194】
カレントミラー型の電流源回路の場合の設定動作と、対応するスイッチ部の動作との関連を以下に示す。カレントミラー方式の電流源回路の場合、制御電流が入力されている間も、所定の一定電流を出力することができる。そのため、ペアとなるスイッチ部の動作と電流源回路の設定動作を同期させて行う必要がない。
【0195】
同一トランジスタ型の電流源回路の場合の設定動作と、対応するスイッチ部の動作との関連を以下に示す。同一トランジスタ型の電流源回路の場合、制御電流が入力される間は、一定電流を出力することができない。そのため、ペアとなるスイッチ部の動作と電流源回路の設定動作を同期させて行う必要が生じる。例えば、スイッチ部がオフの状態にのみ、電流源回路の設定動作を行うことが可能である。
【0196】
マルチゲート型の電流源回路の場合の設定動作と、対応するスイッチ部の動作との関連を以下に示す。マルチゲート型の電流源回路の場合、制御電流が入力される間は、一定電流を出力することができない。そのため、ペアとなるスイッチ部の動作と電流源回路の設定動作を同期させて行う必要が生じる。例えば、スイッチ部がオフの状態にのみ、電流源回路の設定動作を行うことが可能である。
【0197】
次いで、電流源回路の設定動作とペアとなるスイッチ部の動作とを同期させる場合に、時間階調方式と組み合わせる際の動作について詳細に説明する。
【0198】
ここでは、スイッチ部がオフ状態の場合のみ、電流源回路の設定動作を行う場合に注目する。なお、時間階調方式の詳細な説明については、実施の形態2に示した手法と同様であるので、ここでは説明は省略する。時間階調方式を用いる場合、スイッチ部が常にオフ状態となるのは非表示期間である。よって、非表示期間において、電流源回路の設定動作を行うことができる。
【0199】
非表示期間は、リセット期間において各画素行を順に選択することによって始まる。ここで、走査線を順に選択する周波数と同じ周波数で、各画素行の設定動作を行うことができる。例えば、図3に示した構成のスイッチ部を用いる場合に注目する。走査線Gや消去用信号線RGを順に選択する周波数と同じ周波数で、各画素行を選択し電流源回路の設定動作を行うことができる。
【0200】
ただし、1行分の選択期間の長さでは、電流源回路の設定動作を十分に行うことが難しい場合がある。そのときは、複数行分の選択期間を用いて、ゆっくりと電流源回路の設定動作を行ってもよい。ゆっくりと電流源回路の設定動作を行うとは、電流源回路が有する電流源容量に、所定の電荷を蓄積する動作を長い時間をかけてゆっくりと行うことを示すものとする。
【0201】
このように、複数行分の選択期間を用いて、且つ、リセット期間での消去用信号線RG等を選択する周波数と同じ周波数を用いて、各行を選択していくため、行をとびとびに選択していくことになる。よって、全ての行の画素の設定動作を行うためには、複数の非表示期間において設定動作を行う必要がある。
【0202】
次いで、上記手法を用いる際の表示装置の構成及び駆動方法について詳細に説明する。まず、複数本の走査線が選択される期間と同じ長さの期間を用いて、1行の画素の設定動作を行う駆動方法について説明する。説明には、図14を用いる。図では例として、10本の走査線が選択される期間に、1行の画素の設定動作を行うタイミングチャートを示した。
【0203】
図14(A)に、各フレーム期間における各行の動作を示す。なお、実施の形態2において図4で示したタイミングチャートと同じ部分は、同じ符号を用いて示し説明は省略する。ここでは、1フレーム期間を3つのサブフレーム期間SF1〜SF3に分割した例を示した。なお、サブフレーム期間SF2及びSF3においてそれぞれ、非表示期間Tusが設けられる構成とする。非表示期間Tus中に、画素の設定動作が行われる(図中期間A及び期間B)。
【0204】
次いで、期間A及び期間Bの動作について、詳細に説明する。説明には、図14(B)を用いる。なお図中では、画素の設定動作を行う期間を、信号線GNが選択される期間で示した。一般に、i(iは自然数)行目の画素の信号線GNをGNiで示した。まず、第1のフレーム期間F1の期間Aにおいて、GN1、GN11、GN21、…ととびとびに選択される。こうして、1行目、11行目、21行目、…の画素の設定動作が行われる(期間1)。次いで、第1のフレーム期間F1の期間Bにおいて、GN2、GN12、GN22、…が選択される。こうして、2行目、12行目、22行目、…の画素の設定動作が行われる(期間2)。上記動作を5フレーム期間繰り返すことによって、全ての画素の設定動作が一通り行われる。
【0205】
ここで、1行の画素の設定動作に用いることができる期間をTcと表記する。上記駆動方法を用いる場合、Tcを走査線Gの選択期間の10倍に設定することが可能である。こうして、1画素あたりの設定動作に用いる時間を長くすることができる。また、効率良く、正確に、画素の設定動作を行うことができる。
【0206】
なお、一通りの設定動作では十分でない場合に、上記動作を複数回繰り返し、徐々に画素の設定動作を行っても良い。
【0207】
次いで、上記駆動方法を用いる際の駆動回路の構成について、図15を用いて説明する。なお、図15では信号線GNに信号を入力する駆動回路を示した。しかし、電流源回路が有するその他の信号線に入力される信号についても同様である。画素の設定動作を行うための駆動回路の構成例を2つ挙げる。
【0208】
第1の例は、シフトレジスタの出力を切り替え信号によって切り替え、信号線GNに出力する構成の駆動回路である。この駆動回路(設定動作用駆動回路)の構成の例を、図15(A)に示す。設定動作用駆動回路5801は、シフトレジスタ5802と、AND回路と、インバータ回路(INV)等によって構成される。なおここでは、シフトレジスタ5802のパルス出力期間の4倍の期間、1本の信号線GNを選択する構成の駆動回路を例に示した。
【0209】
設定動作用駆動回路5801の動作について説明する。シフトレジスタ5802の出力は、切り替え信号5803によって選択され、AND回路を介して信号線GNに出力される。
【0210】
第2の例は、シフトレジスタの出力により、特定の行を選択する信号をラッチする構成の駆動回路である。この駆動回路(設定動作用駆動回路)の構成の例を図15(B)に示す。設定動作用駆動回路5811は、シフトレジスタ5812と、ラッチ1回路5813と、ラッチ2回路5814とを有する。
【0211】
設定動作用駆動回路5811の動作について説明する。シフトレジスタ5812の出力により、ラッチ1回路5813は行選択信号5815を順に保持する。ここで、行選択信号5815は、シフトレジスタ5812の出力のうち任意の出力を選択する信号である。ラッチ1回路5813に保持された信号は、ラッチ信号5816によってラッチ2回路5814に転送される。こうして、特定の信号線GNに信号が入力される。
【0212】
なお、表示期間中であっても、カレントミラー型の電流源回路の場合は、設定動作を行うことができる。また、同一トランジスタ型の電流源回路やマルチゲート型の電流源回路でも、表示期間を一旦中断して、電流源回路の設定動作を行い、その後、表示期間を再開するような駆動方法を用いても良い。
【0213】
本実施の形態は、実施の形態1及び実施の形態2と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0214】
(実施の形態4)
本実施の形態では、各画素の構成と動作について説明する。なお、各画素がスイッチ部と電流源回路のペアを2つ有する場合を例にする。そして、この2つのペアの2つの電流源回路の構成を、実施の形態3に示した5つの電流源回路の構成から選択し組み合わせる場合を例に説明する。
【0215】
第1の組み合わせ例を示す。第1の組み合わせ例では、画素が有する2つの電流源回路(第1の電流源回路と第2の電流源回路)はどちらも、図11(A)に示した第3の構成の電流源回路である。なお、これら電流源回路の構成は、実施の形態3と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【0216】
図16に、第1の組み合わせ例の画素の構成を示す。なお、図16において図11(A)と同じ部分は同じ符号を用いて示す。なお、第1の電流源回路に対応する部分は、図11(A)の符号の後にaを付けて示した。また、第2の電流源回路に対応する部分は、図11(A)の符号の後にbを付けて示した。また、各画素の有するスイッチ部と電流源回路のペア2つのスイッチ部(第1のスイッチ部及び第2のスイッチ部)の構成は、実施の形態2を参照し、ここでは説明は省略する。
【0217】
ここで、第1の電流源回路102aと第2の電流源回路102bで、配線や素子を共有することができる。以下にその一例を示す。
【0218】
信号線を共有することができる。例えば、信号線GNaと信号線GNbを共有することができる。また、信号線GHaと信号線GHbを共有することができる。また、信号線GEaと信号線GEbを共有することができる。さらに、信号線GCaと信号線GCbを共有することができる。この構成を図17(A)に示す。
【0219】
または、電流線CLaと電流線CLbを共有することができる。また、電流基準線SCLaと電流基準線SCLbを共有することができる。この構成を図17(B)に示す。
【0220】
なお、図17(A)、図17(B)の構成は自由に組み合わせることができる。
【0221】
以上が、第1の組み合わせ例に関する構成の説明であった。
【0222】
次いで、上記構成の画素の動作について説明する。電流源回路102aと102bそれぞれの設定の仕方は、実施の形態3と同様である。電流源回路102aと102bは、同一トランジスタ型の電流源回路である。よって、その設定動作は、スイッチ部の動作と同期して行うことが望ましい。
【0223】
本実施の形態は、実施の形態1乃至実施の形態3と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0224】
(実施の形態5)
本実施の形態では、各画素の構成と動作について説明する。なお、各画素がスイッチ部と電流源回路のペア2つを有する場合を例にする。そして、2つのペアの2つの電流源回路の構成を、実施の形態3に示した5つの電流源回路の構成から選択し組み合わせる場合を例に説明する。
【0225】
なお、実施の形態4に示した第1の組み合わせ例とは異なる、第2の組み合わせ例について説明する。第2の組み合わせ例では、画素が有する2つの電流源回路のうちの1つ(第1の電流源回路)は、図11(A)に示した第3の構成の電流源回路である。もう1つの電流源回路(第2の電流源回路)は、図9(A)に示した第1の構成の電流源回路である。なお、これら電流源回路の構成は、実施の形態3と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【0226】
図18に、第2の組み合わせ例の画素の構成を示す。なお、図18において図11(A)及び図10(A)と同じ部分は同じ符号を用いて示す。なお、第1の電流源回路に対応する部分は、図11(A)の符号の後にaを付けて示した。また、第2の電流源回路に対応する部分は、図9(A)の符号の後にbを付けて示した。また、各画素の有するスイッチ部と電流源回路のペア2つのスイッチ部(第1のスイッチ部及び第2のスイッチ部)の構成は、実施の形態2を参照することができるので、ここでは説明は省略する。
【0227】
ここで、第1の電流源回路102aと第2の電流源回路102bで、配線や素子を共有することができる。以下にその一例を示す。
【0228】
第1の電流源回路102aと第2の電流源回路102bで電流源容量111を共有することができる。この構成を、図40に示す。なお、図18と同じ部分は同じ符号を用いて示す。
【0229】
また、異なる画素間で、カレントトランジスタを共有することも可能である。
【0230】
また、信号線を共有することができる。
【0231】
例えば、信号線GNaと信号線GNbを共有することができる。また、信号線GHaと信号線GHbを共有することができる。この構成を図19(A)に示す。
【0232】
または、電流線CLaと電流線CLbを共有することができる。この構成を図19(B)に示す。
【0233】
また、電流線CLaの代わりに、信号線Saを用いることができる。この構成を図19(C)に示す。
【0234】
なお、図40、図19(A)〜図19(C)の構成は自由に組み合わせることができる。
【0235】
以上が、第2の組み合わせ例に関する構成の説明であった。
【0236】
次いで、上記構成の画素の動作について説明する。電流源回路102aと102bそれぞれの設定の仕方は、実施の形態3と同様である。電流源回路102aは、同一トランジスタ型の電流源回路である。よって、その設定動作は、スイッチ部の動作と同期させて行うことが望ましい。電流源回路102bは、カレントミラー型の電流源回路である。よって、その設定動作は、スイッチ部の動作と同期させて行うことが望ましい。
【0237】
本実施の形態の画素構成において、各画素の同一トランジスタ型の電流源回路、及びカレントミラー型の電流源回路それぞれが出力する電流の電流値を異ならせる場合、同一トランジスタ型の電流源回路の出力電流の電流値をカレントミラー型の電流源回路の出力電流の電流値と比較して、大きく設定するのが望ましい。その理由を以下に説明する。
【0238】
実施の形態3において説明したように、同一トランジスタ型の電流源回路では出力電流との電流値の等しい制御電流を入力する必要があるが、カレントミラー型の電流源回路では出力電流の電流値に対して大きい電流値の制御電流を入力することが可能である。大きい電流値の制御電流を用いることによって、速く、また、ノイズの影響等を受けにくいため正確に、電流源回路の設定動作が可能である。そのため、仮に同じ電流値の出力電流を設定した場合、カレントミラー型の電流源回路よりも同一トランジスタ型の電流源回路の方が、電流源回路の設定動作が遅くなる。そこで、同一トランジスタ型の電流源回路では、カレントミラー型の電流源回路よりも出力電流の電流値を大きくして、制御電流の電流値を大きくし、速く且つ正確に電流源回路の設定動作をすることが望ましい。
【0239】
また実施の形態3において説明したように、カレントミラー型の電流源回路は、同一トランジスタ型の電流源回路と比較して、出力電流のばらつきが大きい。電流源回路の出力電流は、その電流値が大きいほど、ばらつきの影響が大きく現れる。そのため、仮に同じ電流値の出力電流を設定した場合、同一トランジスタ型の電流源回路よりもカレントミラー型の電流源回路の方が、出力電流のばらつきが大きくなる。そこで、カレントミラー型の電流源回路では、同一トランジスタ型の電流源回路よりも出力電流の電流値を小さくして、出力電流のばらつきを小さくすることが望ましい。
【0240】
以上により、本実施の形態の画素構成において、各画素の同一トランジスタ型の電流源回路、及びカレントミラー型の電流源回路それぞれが出力する電流の電流値を異ならせる場合、同一トランジスタ型の電流源回路の出力電流の電流値をカレントミラー型の電流源回路の出力電流の電流値と比較して、大きく設定するのが望ましい。
【0241】
また、図40の画素構成を用いる場合は、電流源回路102aの出力電流は、電流源回路102bの出力電流よりも大きく設定するのが望ましい。こうして、設定動作を行う電流源回路102aの出力電流を大きくして、速く設定動作を行うことができる。また、制御電流が入力されるトランジスタと異なるトランジスタ112bのドレイン電流を出力電流とする電流源回路102bでは、出力電流を小さく設定することによってばらつきの影響を小さくすることができる。
【0242】
本実施の形態は、実施の形態1乃至実施の形態3と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0243】
(実施の形態6)
本実施の形態では、各画素の構成と動作について説明する。なお、各画素がスイッチ部と電流源回路のペア2つを有する場合を例にする。そして、この2つのペアの2つの電流源回路の構成を、実施の形態3に示した5つの電流源回路の構成から選択し組み合わせる場合を例に説明する。
【0244】
なお、実施の形態4及び実施の形態5に示した第1の組み合わせ例及び第2の組み合わせ例とは異なる、第3の組み合わせ例について説明する。第3の組み合わせ例では、画素が有する2つの電流源回路のうちの1つ(第1の電流源回路)は、図11(A)に示した第3の構成の電流源回路である。もう1つの電流源回路(第2の電流源回路)は、図10(A)に示した第2の構成の電流源回路である。なお、これら電流源回路の構成は、実施の形態3と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【0245】
図20に、第3の組み合わせ例の画素の構成を示す。なお、図20において図11(A)及び図10(A)と同じ部分は同じ符号を用いて示す。なお、第1の電流源回路に対応する部分は、図11(A)の符号の後にaを付けて示した。また、第2の電流源回路に対応する部分は、図10(A)の符号の後にbを付けて示した。また、各画素の有するスイッチ部と電流源回路のペア2つのスイッチ部(第1のスイッチ部及び第2のスイッチ部)の構成は、実施の形態2を参照することができるので、ここでは説明は省略する。
【0246】
ここで、第1の電流源回路102aと第2の電流源回路102bで、配線や素子を共有することができる。以下にその一例を示す。
【0247】
第1の電流源回路102aと第2の電流源回路102bで電流源容量を共有することができる。この構成を、図40に示す。なお、図20と同じ部分は同じ符号を用いて示す。
【0248】
また、信号線を共有することができる。
【0249】
例えば、信号線GNaと信号線GNbを共有することができる。また、信号線GHaと信号線GHbを共有することができる。さらに、信号線GEaと信号線GSbを共有することができる。この構成を図21(A)に示す。
【0250】
または、電流線CLaと電流線CLbを共有することができる。この構成を図21(B)に示す。
【0251】
なお、図40、図21(A)〜図21(B)の構成は自由に組み合わせることができる。
【0252】
以上が、第3の組み合わせ例に関する構成の説明であった。
【0253】
次いで、上記構成の画素の動作について説明する。電流源回路102aと102bそれぞれの設定の仕方は、実施の形態3と同様である。電流源回路102aは、同一トランジスタ型の電流源回路である。よって、その設定動作は、スイッチ部の動作と同期させて行うことが望ましい。電流源回路102bは、同一トランジスタ型の電流源回路である。よって、その設定動作は、スイッチ部の動作と同期させて行うことが望ましい。
【0254】
本実施の形態は、実施の形態1乃至実施の形態3と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0255】
(実施の形態7)
本実施の形態では、各画素の構成と動作について説明する。なお、各画素がスイッチ部と電流源回路のペア2つを有する場合を例にする。そして、2つのペアの2つの電流源回路の構成を、実施の形態3に示した5つの電流源回路の構成から選択し組み合わせる場合を例に説明する。
【0256】
なお、実施の形態4乃至実施の形態6に示した第1の組み合わせ例乃至第3の組み合わせ例とは異なる、第4の組み合わせ例について説明する。第4の組み合わせ例では、画素が有する2つの電流源回路のうちの1つ(第1の電流源回路)は、図11(A)に示した第3の構成の電流源回路である。もう1つの電流源回路(第2の電流源回路)は、図12(A)に示した第4の構成の電流源回路である。なお、これら電流源回路の構成は、実施の形態3と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【0257】
図22に、第4の組み合わせ例の画素の構成を示す。なお、図22において図11(A)及び図12(A)と同じ部分は同じ符号を用いて示す。なお、第1の電流源回路に対応する部分は、図11(A)の符号の後にaを付けて示した。また、第2の電流源回路に対応する部分は、図12(A)の符号の後にbを付けて示した。また、各画素の有するスイッチ部と電流源回路のペア2つのスイッチ部(第1のスイッチ部及び第2のスイッチ部)の構成は、実施の形態2を参照することができるので、ここでは説明は省略する。
【0258】
ここで、第1の電流源回路102aと第2の電流源回路102bで、配線や素子を共有することができる。以下にその一例を示す。
【0259】
信号線を共有することができる。
【0260】
例えば、信号線GNaと信号線GNbを共有することができる。また、信号線GHaと信号線GHbを共有することができる。この構成を図23(A)に示す。
【0261】
または、電流線CLaと電流線CLbを共有することができる。この構成を図23(B)に示す。
【0262】
また、電流線CLaの代わりに、信号線Saを用いることができる。この構成を図23(C)に示す。
【0263】
なお、図23(A)〜図23(C)の構成は自由に組み合わせることができる。
【0264】
以上が、第4の組み合わせ例に関する構成の説明であった。
【0265】
次いで、上記構成の画素の動作について説明する。電流源回路102aと102bそれぞれの設定の仕方は、実施の形態3と同様である。電流源回路102aは、同一トランジスタ型の電流源回路である。よって、その設定動作は、スイッチ部の動作と同期させて行うことが望ましい。一方、電流源回路102bは、マルチゲート型の電流源回路である。よって、その設定動作は、スイッチ部の動作と同期させて行うことが望ましい。
【0266】
本実施の形態の画素構成において、各画素の同一トランジスタ型の電流源回路、及びマルチゲート型の電流源回路それぞれが出力する電流の電流値を異ならせる場合、同一トランジスタ型の電流源回路の出力電流の電流値をマルチゲート型の電流源回路の出力電流の電流値と比較して、大きく設定するのが望ましい。その理由を以下に説明する。
【0267】
実施の形態3において説明したように、同一トランジスタ型の電流源回路では出力電流との電流値の等しい制御電流を入力する必要があるが、マルチゲート型の電流源回路では出力電流の電流値に対して大きい電流値の制御電流を入力することが可能である。大きい電流値の制御電流を用いることによって、速く、また、ノイズの影響等を受けにくいため正確に、電流源回路の設定動作が可能である。そのため、仮に同じ電流値の出力電流を設定した場合、マルチゲート型の電流源回路よりも同一トランジスタ型の電流源回路の方が、電流源回路の設定動作が遅くなる。そこで、同一トランジスタ型の電流源回路では、マルチゲート型の電流源回路よりも出力電流の電流値を大きくして、制御電流の電流値を大きくし、速く且つ正確に電流源回路の設定動作をすることが望ましい。
【0268】
また実施の形態3において説明したように、マルチゲート型の電流源回路は、同一トランジスタ型の電流源回路と比較して、出力電流のばらつきが大きい。電流源回路の出力電流は、その電流値が大きいほど、ばらつきの影響が大きく現れる。そのため、仮に同じ電流値の出力電流を設定した場合、同一トランジスタ型の電流源回路よりもマルチゲート型の電流源回路の方が、出力電流のばらつきが大きくなる。そこで、マルチゲート型の電流源回路では、同一トランジスタ型の電流源回路よりも出力電流の電流値を小さくして、出力電流のばらつきを小さくすることが望ましい。
【0269】
以上により、本実施の形態の画素構成において、各画素の同一トランジスタ型の電流源回路、及びマルチゲート型の電流源回路それぞれが出力する電流の電流値を異ならせる場合、同一トランジスタ型の電流源回路の出力電流の電流値をマルチゲート型の電流源回路の出力電流の電流値と比較して、大きく設定するのが望ましい。
【0270】
本実施の形態は、実施の形態1乃至実施の形態3と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0271】
(実施の形態8)
本実施の形態では、各画素の構成と動作について説明する。なお、各画素がスイッチ部と電流源回路のペア2つを有する場合を例にする。そして、2つのペアの2つの電流源回路の構成を、実施の形態3に示した5つの電流源回路の構成から選択し組み合わせる場合を例に説明する。
【0272】
なお、実施の形態4乃至実施の形態7に示した第1の組み合わせ例乃至第4の組み合わせ例とは異なる、第5の組み合わせ例について説明する。第5の組み合わせ例では、画素が有する2つの電流源回路のうちの1つ(第1の電流源回路)は、図11(A)に示した第3の構成の電流源回路である。もう1つの電流源回路(第2の電流源回路)は、図13(A)に示した第5の構成の電流源回路である。なお、これら電流源回路の構成は、実施の形態3と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【0273】
図24に、第5の組み合わせ例の画素の構成を示す。なお、図24において図11(A)及び図13(A)と同じ部分は同じ符号を用いて示す。なお、第1の電流源回路に対応する部分は、図11(A)の符号の後にaを付けて示した。また、第2の電流源回路に対応する部分は、図13(A)の符号の後にbを付けて示した。また、各画素の有するスイッチ部と電流源回路のペア2つのスイッチ部(第1のスイッチ部及び第2のスイッチ部)の構成は、実施の形態2を参照することができるので、ここでは説明は省略する。
【0274】
ここで、第1の電流源回路102aと第2の電流源回路102bで、配線や素子を共有することができる。以下にその一例を示す。
【0275】
信号線を共有することができる。
【0276】
例えば、信号線GNaと信号線GNbを共有することができる。また、信号線GHaと信号線GHbを共有することができる。さらに信号線GCaと信号線GCbを共有することができる。この構成を図25(A)に示す。
【0277】
または、電流線CLaと電流線CLbを共有することができる。この構成を図25(B)に示す。
【0278】
なお、図25(A)〜図25(B)の構成は自由に組み合わせることができる。
【0279】
以上が、第5の組み合わせ例に関する構成の説明であった。
【0280】
次いで、上記構成の画素の動作について説明する。電流源回路102aと102bそれぞれの設定の仕方は、実施の形態3と同様である。電流源回路102aは、同一トランジスタ型の電流源回路である。よって、その設定動作は、スイッチ部の動作と同期させて行うことが望ましい。一方、電流源回路102bは、マルチゲート型の電流源回路である。よって、その設定動作は、スイッチ部の動作と同期させて行うことが望ましい。
【0281】
本実施の形態の画素構成において、各画素の同一トランジスタ型の電流源回路、及びマルチゲート型の電流源回路それぞれが出力する電流の電流値を異ならせる場合、同一トランジスタ型の電流源回路の出力電流の電流値をマルチゲート型の電流源回路の出力電流の電流値と比較して、大きく設定するのが望ましい。その理由は実施の形態7と同様であるので、説明は省略する。
【0282】
本実施の形態は、実施の形態1乃至実施の形態3と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0283】
(実施の形態9)
本実施の形態では、本発明の画素構成において、時間階調方式と組み合わせて階調を表現する場合の具体例を4つ示す。なお時間階調方式に関する基本的な説明は、実施の形態2で行ったのでここでは説明は省略する。本実施の形態では、64階調を表現する場合を例示する。
【0284】
第1の例を示す。各画素の有する複数の電流源回路の出力電流を適当に定めることによって、発光素子に流れる電流の電流値(I)を1:2の比に変化させる。このとき、1フレーム期間を3つのサブフレーム期間に分割し、各サブフレーム期間の表示期間の長さ(T)の比が1:4:16となるように設定する。こうして表1に示すように、発光素子に流れる電流(電流Iと表記)と表示期間の長さ(期間Tと表記)の組み合わせによって、64階調を表現することができる。
【0285】
【表1】

Figure 0004489373
【0286】
第2の例を示す。各画素の有する複数の電流源回路の出力電流を適当に定めることによって、発光素子に流れる電流の電流値(I)を1:4の比に変化させる。このとき、1フレーム期間を3つのサブフレーム期間に分割し、各サブフレーム期間の表示期間の長さ(T)の比が1:2:16となるように設定する。こうして、表2に示すように、発光素子に流れる電流Iと期間Tの組み合わせによって、64階調を表現することができる。
【0287】
【表2】
Figure 0004489373
【0288】
第3の例を示す。各画素の有する複数の電流源回路の出力電流を適当に定めることによって、発光素子に流れる電流の電流値(I)を1:2:4の比に変化させる。このとき、1フレーム期間を2つのサブフレーム期間に分割し、各サブフレーム期間の表示期間の長さ(T)の比が1:8となるように設定する。こうして、表3に示すように、発光素子に流れる電流Iと期間Tの組み合わせによって、64階調を表現することができる。
【表3】
Figure 0004489373
【0289】
第4の例を示す。各画素の有する複数の電流源回路の出力電流を適当に定めることによって、発光素子に流れる電流の電流値(I)を1:4:16の比に変化させる。このとき、1フレーム期間を2つのサブフレーム期間に分割し、各サブフレーム期間の表示期間の長さ(T)の比が1:2となるように設定する。こうして、表4に示すように、発光素子に流れる電流Iと期間Tの組み合わせによって、64階調を表現することができる。
【0290】
【表4】
Figure 0004489373
【0291】
なお、本実施の形態は、実施の形態1〜実施の形態8と自由に組み合わせて実施することができる。
【0292】
(実施の形態10)
実施の形態1〜実施の形態9では、各画素が、電流源回路とスイッチ部のペアを複数有する構成を示した。しかし、各画素が電流源回路とスイッチ部のペアを1つだけ有する構成としてもよい。
【0293】
各画素にスイッチ部と電流源回路のペアが1つの場合は、2階調が表現できる。なお、他の階調表示方法と組み合わせることによって多階調化も可能である。例えば、時間階調方式と組み合わせて階調表示を行うことも可能である。
【0294】
本実施の形態は、実施の形態1〜実施の形態9と自由に組み合わせて実施することができる。
【0295】
(実施の形態11)
各画素が、3つ以上の電流源回路を有する構成としてもよい。例えば、実施の形態4〜実施の形態8に示した、第1の組み合わせ例〜第5の組み合わせ例において、実施の形態3で示した5つの構成の電流源回路のうち任意の回路を追加することができる。
【0296】
本実施の形態は、実施の形態1〜実施の形態10と自由に組み合わせて実施することができる。
【0297】
(実施の形態12)
本実施の形態では、本発明の表示装置において、各画素に制御電流を入力する駆動回路の構成について説明する。
【0298】
各画素に入力する制御電流がばらつくと、各画素の電流源回路が出力する電流の電流値もばらついてしまう。そのため、各電流線にほぼ一定の制御電流を出力する構成の駆動回路が必要となる。そのような駆動回路の例を以下に示す。
【0299】
例えば、特願2001―333462号、特願2001―333466号、特願2001―333470号、特願2001―335917号または特願2001―335918号に示す構成の信号線駆動回路を用いることができる。つまり、該信号線駆動回路の出力電流を制御電流として各画素に入力することができる。
【0300】
本発明の表示装置において、上記の信号線駆動回路を適用することによって、各画素にほぼ一定の制御電流を入力することができる。こうして、画像の輝度のばらつきを更に低減することが可能である。
【0301】
本実施の形態は、実施の形態1〜実施の形態11と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0302】
(実施の形態13)
本実施の形態では、本発明を応用した表示システムについて説明する。
【0303】
ここで表示システムとは、表示装置に入力される映像信号を記憶するメモリや、表示装置の各駆動回路に入力する制御信号(クロックパルス、スタートパルス等)を出力する回路、それらを制御するコントローラ等を含むものとする。
【0304】
表示システムの例を図41に示す。表示システムは、表示装置の他に、A/D変換回路、メモリ選択スイッチA、メモリ選択スイッチB、フレームメモリ1、フレームメモリ2、コントローラ、クロック信号発生回路、電源発生回路を有する。
【0305】
表示システムの動作について説明する。A/D変換回路は、表示システムに入力された映像信号をデジタルの映像信号に変換する。フレームメモリAまたはフレームメモリBは、該デジタルの映像信号が記憶される。ここで、フレームメモリAまたはフレームメモリBを期間毎(1フレーム期間毎、サブフレーム期間毎)に使い分けることによって、メモリへの信号の書き込み及びメモリからの信号の読み出しに余裕を持たせることができる。フレームメモリAまたはフレームメモリBの使い分けは、コントローラによってメモリ選択スイッチA及びメモリ選択スイッチBを切りかえることによって行われる。また、クロック発生回路はコントローラからの信号によってクロック信号等を発生させる。電源発生回路はコントローラからの信号によって、所定の電源を発生させる。メモリから読み出された信号、クロック信号、電源等は、FPCを介して表示装置に入力される。
【0306】
なお、本発明を応用した表示システムは、図41に示した構成に限定されない。公知のあらゆる構成の表示システムにおいて、本発明を応用することができる。
【0307】
本実施の形態は、実施の形態1〜実施の形態12と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0308】
(実施の形態14)
本発明は、様々な電子機器に適用することができる。つまり、様々な電子機器が有する画像表示を行う部分(表示部)に本発明の構成要素を適用することができる。
【0309】
本発明の電子機器の一例として、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)等が挙げられる。
【0310】
なお、上記電子機器に限定されず様々な電子機器に本発明を適用することが可能である。
【0311】
本実施の形態は、実施の形態1〜実施の形態13と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0312】
(実施の形態15)
本発明の表示装置では、電流源トランジスタは飽和領域で動作する。そこで、本実施の形態では、表示装置の消費電力を抑えることができ、なおかつ電流源トランジスタの飽和領域における動作の線形性を保つことができる、電流源トランジスタのチャネル長の最適な範囲について説明する。
【0313】
本発明の表示装置の有する電流源トランジスタは、飽和領域で動作し、そのドレイン電流Idは以下の式1で表される。なお、Vgsをゲート電圧、μを移動度、C0を単位面積あたりのゲート容量、Wをチャネル幅、Lをチャネル長、Vthを閾値、ドレイン電流をIdとする。
【0314】
【式1】
d=μC0W/L(Vgs−Vth2/2
【0315】
式1から、μ、C0、Vth、Wの値が固定されている場合、IdがVdsの値に依存せずに、LとVgsの値で定まることがわかる。
【0316】
ところで、消費電力は電流と電圧の積に相当する。またIdは発光素子の輝度に比例するので、輝度が定まるとIdの値は固定される。よって消費電力の低減を考慮した場合、|Vgs|は低い方が望ましく、したがってLは小さい値が望ましいことがわかる。
【0317】
しかしLの値が小さくなると、アーリー効果またはキンク効果により徐々に飽和領域の線形性が保たれなくなる。つまり、電流源トランジスタの動作が上記式1に従わなくなり、Idの値が次第にVdsに依存するようになる。Vdsの値は発光素子の劣化によるVELの減少に伴って増加するため、連鎖的にIdの値が発光素子の劣化に左右されやすくなる。
【0318】
つまりLの値は、飽和領域の線形性を考慮すると小さすぎるのは望ましくなく、かといって大きすぎると消費電力を抑えることができない。Lの値は、飽和領域の線形性が保たれる範囲内でより小さくするのが最も好ましい。
【0319】
図42に、W=4μm、Vds=10Vのときの、Pチャネル型TFTにおけるLとΔIdの関係を示す。ΔIdはIdをLで微分した値であり、Lに対するIdの傾きに相当する。よってΔIdの値が小さいほど飽和領域におけるIdの線形性が保たれることを意味する。そして図42に示すように、Lを大きくしていくと、Lが100μm程度からΔIdの値が飛躍的に小さくなっているのがわかる。よって飽和領域の線形性を保つためには、Lが100μm程度かそれより大きい値が望ましいことがわかる。
【0320】
そして消費電力を考慮するとLは小さい方がより望ましいので、両方の条件を満たすために、Lは100±10μmとするのが最も望ましい。つまりLの範囲を90μm≦L≦110μmとすることで、電流源トランジスタを有する表示装置の消費電力を抑えなおかつ電流源トランジスタの飽和領域における線形性を保つことができる。
【0321】
本実施の形態は、実施の形態1〜実施の形態14と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0322】
(実施の形態16)
本実施の形態では、課題を解決する手段において述べた輝度ばらつきを更に低減する駆動方法、即ち、同じ階調を表現する際に、同じ出力電流に設定された複数の電流源回路を使い分ける駆動方法を用いる画素の構成例を示す。
【0323】
本実施の形態で示す画素は、電流源回路を複数有し、当該複数の電流源回路とペアになるスイッチ部を共有した構成である。各画素に1つのデジタルの映像信号を入力し、複数の電流源回路を選択的に用いて画像表示を行う。こうして、各画素の有する素子の数を減らし、開口率を増大させることができる。なお、スイッチ部を共有した複数の電流源回路は、互いに同じ一定の電流を出力するように設定される。そして、同じ階調を表現する際に、同じ一定の電流を出力する電流源回路を使い分ける。このようにすれば、仮に電流源回路の出力電流がばらついても、発光素子に流れる電流は時間的に平均化される。そのため、各画素間の電流源回路の出力電流のばらつきによる輝度のばらつきを視覚的に低減することができる。
【0324】
図43に、本実施の形態の画素の構成を示す。なお、図7や図8と同じ部分は、同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
【0325】
図43(A)は、電流源回路に対応するスイッチ部101a、101bにおいて、選択トランジスタ301を共有した構成である。また、図43(B)は、電流源回路102a、102bに対応するスイッチ部101a、101bにおいて、選択トランジスタ301及び駆動トランジスタ302を共有した構成である。なお、図43では図示しないが、実施の形態2で示したような消去トランジスタ304を設けてもよい。画素中での消去トランジスタ304の接続の仕方は、実施の形態2と同様にすることができる。
【0326】
電流源回路102a、102bとして、実施の形態3に示した第1の構成乃至第5の構成の電流源回路を自由に適用することができる。ただし、本実施の形態のように複数の電流源回路とペアになるスイッチ部を共有した構成では、電流源回路102a、102b自体それぞれに、端子A・端子B間の導通・非導通を選択する機能が必要である。その理由は、複数の電流源回路に対して1つ配置されたスイッチ部によって、複数の電流源回路102a、102bの中から発光素子に電流を供給する電流源回路を選択することはできないからである。
【0327】
例えば、実施の形態3において図10、図11、図12、図13等に示した第2の構成乃至第5の構成の電流源回路は、電流源回路102自体に端子A・端子B間の導通・非導通を選択する機能がある。即ち、このような構成の電流源回路では、電流源回路の設定動作の際には端子A・端子B間を非導通とし、画像表示を行う際には端子A・端子B間を導通とすることができる。一方、実施の形態3において、図9等に示した第1の構成の電流源回路は、電流源回路102自体に端子A・端子B間の導通・非導通を選択する機能は無い。即ち、このような構成に電流源回路では、電流源回路の設定動作の際にも画像表示を行う際にも、端子A・端子B間は導通状態である。よって、図43に示したような本実施の形態の画素の電流源回路として、図9に示したような構成の電流源回路を用いる場合、デジタルの映像信号とは別の信号によって、各電流源回路の端子A・端子B間の導通・非導通を制御する手段を設ける必要がある。
【0328】
本実施の形態の構成の画素では、スイッチ部を共有した複数の電流源回路のうち、1つの電流源回路の設定動作をしている間に、別の電流源回路を用いて表示動作を行うことができる。そのため、本実施の形態の画素構成であれば、電流源回路の設定動作と電流出力とを同時に行うことができない第2の構成乃至第5の構成の電流源回路を用いる場合も、電流源回路の設定動作と表示動作とを同時に行うことができる。
【0329】
本実施の形態は、実施の形態1〜実施の形態15と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0330】
【発明の効果】
本発明の表示装置では、画像表示を行う際に発光素子を流れる電流は所定の一定電流に保たれるため、発光素子を劣化等による電流特性の変化によらず一定の輝度で発光させることが可能である。また、デジタルの映像信号でスイッチ部のオン・オフ状態を選択することによって、各画素の各発光状態または非発光状態を選択する。そのため、画素への映像信号の書き込みを速くすることができる。更に、映像信号により非発光状態が選択された画素においては、スイッチ部によって発光素子に入力される電流は完全に遮断されるので、正確な階調表現が可能である。
【0331】
従来の電流書き込み型アナログ方式の画素構成では、画素に入力する電流を輝度に応じて小さくする必要があった。そのため、ノイズの影響が大きいという問題があった。一方、本発明の表示装置の画素構成では、電流源回路を流れる一定電流の電流値をある程度大きく設定すれば、ノイズの影響を低減することができる。
【0332】
また、発光素子を、劣化等による電流特性の変化によらず一定の輝度で発光させることが可能で、且つ、各画素への信号の書き込み速度が速く、正確な階調が表現可能で、また、低コストで、小型化可能な表示装置及びその駆動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の表示装置の画素の構成を示す模式図。
【図2】本発明の表示装置の画素の構成を示す模式図。
【図3】本発明の表示装置の画素のスイッチ部の構成を示す図。
【図4】本発明の表示装置の駆動方法を示す図。
【図5】本発明の表示装置の画素のスイッチ部の構成を示す図。
【図6】本発明の表示装置の画素のスイッチ部の構成及び駆動方法を示す図。
【図7】本発明の表示装置の画素の構成を示す図。
【図8】本発明の表示装置の画素の構成を示す図。
【図9】本発明の表示装置の画素の電流源回路の構成及び駆動方法を示す図。
【図10】本発明の表示装置の画素の電流源回路の構成及び駆動方法を示す図。
【図11】本発明の表示装置の画素の電流源回路の構成及び駆動方法を示す図。
【図12】本発明の表示装置の画素の電流源回路の構成及び駆動方法を示す図。
【図13】本発明の表示装置の画素の電流源回路の構成及び駆動方法を示す図。
【図14】本発明の表示装置の駆動方法を示す図。
【図15】本発明の表示装置の駆動回路の構成を示す図。
【図16】本発明の表示装置の画素の構成を示す図。
【図17】本発明の表示装置の画素の構成を示す図。
【図18】本発明の表示装置の画素の構成を示す図。
【図19】本発明の表示装置の画素の構成を示す図。
【図20】本発明の表示装置の画素の構成を示す図。
【図21】本発明の表示装置の画素の構成を示す図。
【図22】本発明の表示装置の画素の構成を示す図。
【図23】本発明の表示装置の画素の構成を示す図。
【図24】本発明の表示装置の画素の構成を示す図。
【図25】本発明の表示装置の画素の構成を示す図。
【図26】従来の表示装置の画素の構成を示す図。
【図27】従来の表示装置の駆動TFTの動作領域を示す図。
【図28】従来の表示装置の画素の構成を示す図。
【図29】従来の表示装置の画素の動作を示す図。
【図30】従来の表示装置の画素の構成及び動作を示す図。
【図31】従来の表示装置の駆動TFTの動作領域を示す図。
【図32】従来の表示装置の駆動TFTの動作領域を示す図。
【図33】本発明の表示装置の画素の電流源回路の構成を示す図。
【図34】本発明の表示装置の画素の電流源回路の構成を示す図。
【図35】本発明の表示装置の画素の構成を示す図。
【図36】本発明の表示装置の画素の電流源回路の構成を示す図。
【図37】本発明の表示装置の画素の電流源回路の構成を示す図。
【図38】本発明の表示装置の画素の電流源回路の構成を示す図。
【図39】本発明の表示装置の画素の電流源回路の構成を示す図。
【図40】本発明の表示装置の画素の構成を示す図。
【図41】本発明の表示システムの構成を示す模式図。
【図42】チャネル長LとΔIdの関係を示すグラフ。
【図43】本発明の表示装置の画素の構成を示す図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device using a light emitting element and a driving method thereof. In particular, the present invention relates to an active matrix display device in which a light emitting element is provided for each pixel and a transistor for controlling light emission of the light emitting element is provided, and a driving method thereof.
[0002]
[Prior art]
Development of a display device having a light emitting element has been advanced in recent years. In particular, an active matrix display device in which a light-emitting element and a transistor for controlling light emission of the light-emitting element are provided for each pixel has been developed.
[0003]
In the active matrix display device, either a method of inputting luminance information to each pixel by a voltage signal or a method of using a current signal is mainly used. The former is called a voltage writing type, and the latter is called a current writing type. These configurations and driving methods will be described in detail below.
[0004]
First, an example of a voltage writing type pixel is shown in FIG. 26, and its configuration and driving method will be described. Each pixel is provided with two TFTs (selection TFT 3001 and drive TFT 3004), a storage capacitor 3007, and an EL element 3006. Here, the first electrode 3006a of the EL element 3006 is referred to as a pixel electrode, and the second electrode 3006b is referred to as a counter electrode.
[0005]
A method for driving the pixel will be described. When the selection TFT 3001 is turned on by a signal input to the gate signal line 3002, charges are accumulated and held in the storage capacitor 3007 by the voltage of the video signal input to the source signal line 3003. An amount of current corresponding to the charge held in the storage capacitor 3007 flows from the power supply line 3005 to the EL element 3006 through the driving TFT 3004, and the EL element 3006 emits light.
[0006]
In a voltage writing type pixel, a video signal input to the source signal line 3003 may be an analog method or a digital method. Driving using an analog video signal is called an analog system, and driving using a digital video signal is called a digital system.
[0007]
In the voltage writing analog method, the gate voltage (gate-source voltage) of the driving TFT 3004 of each pixel is controlled by an analog video signal. Then, a drain current having a value corresponding to the gate voltage flows to the EL element 3006, whereby the luminance is controlled and the gray scale is displayed. Therefore, in general, in the voltage writing type analog method, in order to display a halftone, the driving TFT 3004 is operated in a region where the change of the drain current is large with respect to the gate voltage.
[0008]
On the other hand, in the voltage writing digital method, the EL element 3006 is selected to emit light by using a digital video signal, thereby controlling the light emission period of the EL element and displaying the gradation. That is, the driving TFT 3004 serves as a switch. Therefore, in general, in the voltage writing digital method, when the EL element 3006 is caused to emit light, the driving TFT 3004 is operated in a linear region, more specifically, in a region where the absolute value of the gate voltage is particularly large in the linear region.
[0009]
The operation region of the driving TFT in the voltage writing digital method and the voltage writing analog method will be described in detail with reference to FIG. FIG. 27A illustrates only the driving TFT 3004, the power supply line 3005, and the EL element 3006 in the pixel illustrated in FIG. 26 for simplicity. Each of the curves 3101a and 3101b in FIG. 27B indicates the value of the drain current Id with respect to the gate voltage Vgs of the driving TFT 3004. A curve 3101b indicates a characteristic when the threshold voltage of the driving TFT 3004 changes with respect to the curve 3101a.
[0010]
In the voltage writing analog method, the driving TFT 3004 operates in the operation region indicated by (1) in the figure. In the operating region (1), the gate voltage V gs1 When the current characteristics of the driving TFT 3004 vary from 3101a to 3101b when the voltage is applied, the drain current becomes I d1 To I d2 To change. That is, the voltage writing analog method has a problem that the luminance of the EL element 3006 varies between pixels because the drain current varies when the current characteristics of the driving TFT 3004 vary.
[0011]
On the other hand, the driving TFT in the voltage writing type digital system operates in the operation region indicated by (2) in the figure. The operation area (2) corresponds to a linear area. The driving TFT 3004 operating in the linear region has the same gate voltage V gs2 Is applied, the variation in drain current due to the variation in characteristics such as mobility and threshold voltage is small, and a substantially constant current I d3 Shed. Therefore, in the voltage writing digital method in which the driving TFT 3004 operates in the operation region (2), even if the current characteristics of the driving TFT 3004 vary from 3101a to 3101b, the current flowing through the EL element 3006 is difficult to vary, and the light emission luminance also varies. It can be suppressed.
[0012]
Therefore, it can be said that the variation in luminance of the EL element due to the variation in the current characteristics of the driving TFT 3004 is smaller in the voltage writing digital method than in the voltage writing analog method.
[0013]
Next, a structure and a driving method of a current writing type pixel will be described.
[0014]
In a current writing type display device, a current (signal current) of a video signal is input to each pixel from a source signal line. The signal current has a current value corresponding to a linear shape in luminance information. The input signal current becomes a drain current of a TFT included in the pixel. The gate voltage of the TFT is held in the capacitor portion of the pixel. Even after the signal current is not input, the drain current of the TFT is kept constant by the held gate voltage, and the EL element emits light by inputting the drain current to the EL element. Thus, in the current writing type display device, the current flowing through the EL element is changed by changing the magnitude of the signal current, and the light emission luminance of the EL element is controlled to express gradation.
[0015]
Hereinafter, two configurations of the current writing type pixel will be exemplified, and the configuration and the driving method will be described in more detail.
[0016]
[Patent Document 1]
JP-T-2002-517806
[Non-Patent Document 1]
IDW'00 p235-p238: Active Matrix PolyLED Displays
[0017]
FIG. 28 shows a configuration of a pixel described in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1. A pixel illustrated in FIG. 28 includes an EL element 3306, a selection TFT 3301, a driving TFT 3303, a storage capacitor 3305, a storage TFT 3302, and a light emitting TFT 3304. Reference numeral 3307 denotes a source signal line, 3308 denotes a first gate signal line, 3309 denotes a second gate signal line, 3310 denotes a third gate signal line, and 3311 denotes a power supply line. The current value of the signal current input to the source signal line 3307 is controlled by the video signal input current source 3312.
[0018]
A driving method of the pixel in FIG. 28 will be described with reference to FIG. In FIG. 29, the selection TFT 3301, the holding TFT 3302, and the light emitting TFT 3304 are illustrated as switches.
[0019]
In the period TA1, the selection TFT 3301 and the holding TFT 3302 are turned on. At this time, the power supply line 3311 is connected to the source signal line 3307 through the driving TFT 3303 and the storage capacitor 3305. The source signal line 3307 has a current amount I determined by the video signal input current source 3312. Video Flows. Therefore, when the time has passed and the steady state is reached, the drain current of the driving TFT 3303 is I Video It becomes. The drain current I Video The gate voltage corresponding to is held in the holding capacitor 3305. The drain current of the driving TFT 3303 is I Video Then, the period TA2 is started and the holding TFT 3302 is turned off.
[0020]
Next, a period TA3 is started, and the selection TFT 3301 is turned off. Further, when the light emitting TFT 3304 is turned on in the period TA4, the signal current I Video Is input to the EL element 3306 from the power supply line 3311 through the driving TFT 3303. Thus, the EL element 3306 has the signal current I Video It emits light with a brightness corresponding to. In the pixel shown in FIG. 28, the signal current I Video The gradation can be expressed by changing the signal in an analog manner.
[0021]
In the above current writing type display device, the drain current of the driving TFT 3303 is determined by the signal current input from the source signal line 3307, and the driving TFT 3303 operates in the saturation region. Therefore, the gate voltage of the driving TFT 3303 automatically changes so that a constant drain current flows through the light emitting element even if the characteristics of the driving TFT 3303 vary. Thus, in the current writing type display device, variation in current flowing through the EL element can be suppressed even if the TFT characteristics vary. As a result, variation in emission luminance can be suppressed.
[0022]
Next, another example of the current writing type pixel which is different from FIG. 28 will be described. FIG. 30A shows a pixel described in Patent Document 2 below.
[0023]
[Patent Document 2]
JP 2001-147659 A
[0024]
A pixel shown in FIG. 30A includes an EL element 2906, a selection TFT 2901, a driving TFT 2903, a current TFT 2904, a storage capacitor 2905, a storage TFT 2902, a source signal line 2907, a first gate signal line 2908, and a second gate signal line 2909. The power line 2911 is configured. The driving TFT 2903 and the current TFT 2904 need to have the same polarity. Here, for simplicity, I of the driving TFT 2903 and the current TFT 2904 d -V gs Assume that the characteristics (relationship between drain current and gate-source voltage) are the same. The current value of the signal current input to the source signal line 2907 is controlled by the video signal input current source 2912.
[0025]
A method for driving the pixel illustrated in FIG. 30A will be described with reference to FIGS. Note that in FIGS. 30B to 30D, the selection TFT 2901 and the holding TFT 2902 are illustrated as switches.
[0026]
When the selection TFT 2901 and the holding TFT 2902 are turned on in the period TA1, the power supply line 2911 is connected to the source signal line 2907 through the current TFT 2904, the selection TFT 2901, the holding TFT 2902, and the holding capacitor 2905. The source signal line 2907 has a current amount I determined by the video signal input current source 2912. Video Flows. For this reason, when sufficient time has passed and the steady state is reached, the drain current of the current TFT 2904 becomes I Video And the drain current I Video Is held in the holding capacitor 2905.
[0027]
The drain current of the current TFT 2904 is I Video Then, the period TA2 is started and the holding TFT 2902 is turned off. At this time, the driving TFT 2903 has I Video The drain current is flowing. Thus, the signal current I Video Is input to the EL element 2906 from the power supply line 2911 through the driving TFT 2903. The EL element 2906 has a signal current I Video It emits light with a brightness corresponding to.
[0028]
Next, when the period TA3 is started, the selection TFT 2901 is turned off. Even after the selection TFT 2901 is turned off, the signal current I Video Is continuously input to the EL element 2906 from the power supply line 2911 through the driving TFT 2903, and the EL element 2906 continues to emit light. The pixel shown in FIG. 30A has a signal current I Video The gradation can be expressed by changing the signal in an analog manner.
[0029]
In the pixel illustrated in FIG. 30A, the driving TFT 2903 operates in a saturation region. The drain current of the driving TFT 2903 is determined by the signal current input from the source signal line 2907. Therefore, if the current characteristics of the drive TFT 2903 and current TFT 2904 in the same pixel are aligned, the gate voltage of the drive TFT 2903 is automatically set so that a constant drain current continues to flow through the light emitting element even if the characteristics of the drive TFT 2903 vary. Changes.
[0030]
[Problems to be solved by the invention]
In an EL element, the relationship between the voltage between the electrodes and the amount of current flowing (IV characteristics) changes due to the influence of environmental temperature, deterioration with time, and the like. Therefore, in a display device that operates the driving TFT in the linear region as in the voltage writing digital method described above, even if the voltage value between the electrodes of the EL element is the same, the amount of current flowing between the electrodes of the EL element Will fluctuate.
[0031]
FIG. 31 is a diagram showing a change in operating point when the IV characteristic of the EL element is changed due to deterioration or the like in the voltage writing type digital system. In FIG. 31, the same parts as those in FIG.
[0032]
FIG. 31A shows only the driving TFT 3004 and the EL element 3006 extracted from FIG. The source-drain voltage of the driving TFT 3004 is V ds It shows with. The voltage between both electrodes of the EL element 3006 is V EL It shows with. The current flowing through the EL element 3006 is I EL It shows with. Current I EL Is the drain current I of the drive TFT 3004 d be equivalent to. The potential of the power supply line 3005 is V dd It shows with. In addition, the potential of the counter electrode of the EL element 3006 is 0 (V).
[0033]
In FIG. 31B, 3202a indicates the voltage V of the EL element 3006 before deterioration. EL And current amount I EL It is a curve which shows the relationship (IV characteristic). On the other hand, 3202b is a curve showing the IV characteristics of the EL element 3006 after deterioration. 3201 indicates that the gate voltage in FIG. gs2 The voltage V between the source and drain of the driving TFT 3004 in the case of ds And drain current I d (I EL ). The operating conditions (operating points) of the driving TFT 3004 and the EL element 3006 are determined by the intersection of these two curves. That is, the operating conditions of the driving TFT 3004 and the EL element 3006 before deterioration of the EL element 3006 are determined by the intersection 3203a of the curve 3202a and the curve 3201 in the linear region shown in the drawing. In addition, the operating conditions of the drive TFT 3004 and the EL element 3006 after deterioration of the EL element 3006 are determined by the intersection 3203b of the curve 3202b and the curve 3201 in the linear region shown in the drawing. The operating points 3203a and 3203b are compared.
[0034]
In the pixel for which the light emitting state is selected, the driving TFT 3004 is on. At this time, the voltage between both electrodes of the EL element 3006 is V A1 It is. When the EL element 3006 deteriorates and its IV characteristic changes, the voltage between both electrodes of the EL element 3006 becomes V. A1 Is almost the same as EL1 To I EL2 To change. In other words, the current flowing through the EL element 3006 depends on the degree of deterioration of the EL element 3006 of each pixel. EL1 To I EL2 Therefore, the emission luminance varies.
[0035]
As a result, image sticking tends to occur in a display device having a type of pixel in which the driving TFT is operated in a linear region.
[0036]
On the other hand, in the current writing type pixels shown in FIGS. 28 and 30, the image burn-in is reduced. This is because in a current writing type pixel, the driving TFT always operates so as to pass a substantially constant current.
[0037]
In the current writing type pixel, the change in the operating point when the IV characteristic of the EL element changes due to deterioration or the like will be described by taking the pixel in FIG. FIG. 32 is a diagram showing a change in the operating point when the IV characteristic of the EL element is changed due to deterioration or the like in the current writing type. In FIG. 32, the same parts as those in FIG.
[0038]
FIG. 32A illustrates only the driving TFT 3303 and the EL element 3306 in FIG. The voltage between the source and drain of the driving TFT 3303 is V ds It shows with. The voltage between the cathode and anode of the EL element 3306 is V EL It shows with. The current flowing through the EL element 3306 is expressed as I EL It shows with. Current I EL Is the drain current I of the driving TFT 3303 d be equivalent to. The potential of the power supply line 3305 is V dd It shows with. In addition, the potential of the counter electrode of the EL element 3306 is 0 (V).
[0039]
In FIG. 32B, reference numeral 3701 denotes a curve showing the relationship between the source-drain voltage and the drain current of the driving TFT 3303. 3702a is a curve showing the IV characteristic of the EL element 3306 before deterioration. On the other hand, 3702b is a curve showing the IV characteristic of the EL element 3306 after deterioration. The operating conditions of the driving TFT 3303 and the EL element 3306 before deterioration of the EL element 3306 are determined by an intersection 3703a of the curve 3702a and the curve 3701. The operating conditions of the driving TFT 3303 and the EL element 3306 after deterioration of the EL element 3306 are determined by an intersection 3703b of the curve 3702b and the curve 3701. Here, the operating points 3703a and 3703b are compared.
[0040]
In the current writing type pixel, the driving TFT 3303 operates in a saturation region. Before and after the deterioration of the EL element 3306, the voltage between both electrodes of the EL element 3306 is V B1 To V B2 However, the current flowing through the EL element 3306 is substantially constant I EL1 To be kept. Thus, even when the EL element 3306 deteriorates, the current flowing through the EL element 3306 is kept substantially constant. Therefore, the problem of image burn-in is reduced.
[0041]
However, in the conventional current writing type driving method, it is necessary to hold the charge corresponding to the signal current in the holding capacitor of each pixel. The operation of holding a predetermined charge in the holding capacitor requires a longer time as the signal current is smaller due to the cross capacitance of the wiring through which the signal current flows. Therefore, it is difficult to write signal current quickly. When the signal current is small, the influence of noise such as leakage current generated from a plurality of pixels connected to the same source signal line as the pixel to which the signal current is written is large. Therefore, there is a high risk that the pixel cannot emit light with accurate luminance.
[0042]
Further, in a pixel having a current mirror circuit typified by the pixel shown in FIG. 30, it is desirable that current characteristics of a pair of TFTs constituting the current mirror circuit are uniform. However, in practice, it is difficult to completely align the current characteristics of these paired TFTs, resulting in variations.
[0043]
In the pixel shown in FIG. 30, the threshold values of the driving TFT 2903 and the current TFT 2904 are V tha , V thb Suppose that Threshold V of both transistors tha , V thb Scatter, V tha Absolute value | V tha | Is V thb Absolute value | V thb Consider the case where black display is performed when it becomes smaller than |. The drain current flowing through the current TFT 2904 is a current value I determined by the video signal input current source 2912. Video And 0. However, even if the drain current does not flow through the current TFT 2904, | V thb There is a possibility that a voltage slightly lower than | is held. Where | V thb | > | V tha Therefore, there is a possibility that the drain current of the driving TFT 2903 is not zero. Even in the case of performing black display in this way, a drain current flows through the driving TFT 2903 and the EL element 2906 may emit light, resulting in a problem that the contrast is lowered.
[0044]
Further, in a conventional current writing type display device, a video signal input current source for inputting a signal current to each pixel is provided for each column (each pixel column). It is necessary to make the current characteristics of all these video signal input current sources uniform and to accurately change the output current value in an analog manner. However, a transistor using a polycrystalline semiconductor or the like has a large variation in transistor characteristics, and it is difficult to manufacture a video signal input current source having uniform current characteristics. Therefore, in the conventional current writing type display device, the video signal input current source is manufactured on a single crystal IC substrate. On the other hand, a substrate on which pixels are formed is generally manufactured on an insulating substrate such as glass from the viewpoint of cost and the like. Therefore, it is necessary to paste a single crystal IC substrate on which a video signal input current source is manufactured on a substrate on which pixels are formed. The display device having such a structure has a problem that the cost is high, the area required for attaching the single crystal IC substrate is large, and the area of the frame cannot be reduced.
[0045]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a display device that can emit light from a light-emitting element with constant luminance without being affected by deterioration with time, and a driving method thereof. In addition, the present invention is capable of accurate gradation expression, can speed up video signal writing to each pixel, and suppresses the influence of noise such as leakage current, and a driving method thereof. I will provide a. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a display device and a driving method thereof that are low in cost and have a small frame area to realize a reduction in size.
[0046]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has taken the following measures.
[0047]
First, the outline of the present invention will be described. Each pixel included in the display device of the present invention includes a plurality of switch portions and a plurality of current source circuits. One switch unit and one current source circuit operate as a pair. Hereinafter, a plurality of pairs of switch units and current source circuits exist in one pixel.
[0048]
Each of the plurality of switch units is selected to be turned on / off by a digital video signal. When the switch unit is turned on (conductive state), a current is supplied from the current source circuit corresponding to the switch unit to the light emitting element, and the light emitting element emits light. The current supplied from one current source circuit to the light emitting element is constant. In accordance with Kirchhoff's current law, the value of the current flowing through the light emitting element corresponds to a value obtained by adding the currents supplied to the light emitting elements from all the current source circuits corresponding to the conductive switch portions. The pixel of the present invention can express gradation by changing the value of the current flowing through the light-emitting element depending on which of the plurality of switch portions is in a conductive state. On the other hand, the current source circuit is set so as to always output a certain current. Therefore, variation in current flowing through the light emitting element can be prevented.
[0049]
The configuration and operation of the pixel of the present invention will be described with reference to FIG. 1 schematically showing the configuration of the pixel of the display device of the present invention. In FIG. 1, the pixel includes two current source circuits (current source circuit a and current source circuit b in FIG. 1), two switch portions (switch portion a and switch portion b in FIG. 1), and a light emitting element. And have. In FIG. 1, a pixel having two pairs of switch units and current source circuits in one pixel is illustrated, but the number of pairs of switch units and current source circuits in one pixel can be any number. .
[0050]
The switch part (switch part a, switch part b) has an input terminal and an output terminal. The conduction / non-conduction between the input terminal and the output terminal of the switch unit is controlled by the digital video signal. A state in which the input terminal and the output terminal of the switch unit are in a conductive state is referred to as turning on the switch unit. In addition, a state where the input terminal and the output terminal of the switch unit are in a non-conductive state is referred to as turning off the switch unit. Each switch unit is controlled to be turned on / off by a corresponding digital video signal.
[0051]
The current source circuit (current source circuit a, current source circuit b) has an input terminal and an output terminal, and has a function of flowing a constant current between the input terminal and the output terminal. The current source circuit a receives a constant current I by a control signal a. a Is controlled to flow. Further, the current source circuit b is supplied with a constant current I by the control signal b. b Is controlled to flow. The control signal may be a signal different from the video signal. The control signal may be a current signal or a voltage signal. The operation for determining the current flowing through the current source circuit by the control signal in this way is called a current source circuit setting operation or a pixel setting operation. The timing for performing the setting operation of the current source circuit may be synchronized with the operation of the switch unit or may be asynchronous, and can be set at an arbitrary timing. The setting operation may be performed only for one current source circuit, and information on the current source circuit that has performed the setting operation may be shared with other current source circuits. The setting operation of the current source circuit can suppress variations in the current output from the current source circuit.
[0052]
For example, an example of a pixel of the display device of the present invention when a control signal input to the current source circuit is a current signal will be given. The pixel is supplied with a control current, a plurality of current source circuits that output a constant current corresponding to the control current as an output current, and the output current from each of the plurality of current source circuits to the light emitting element by a digital video signal A plurality of switch units for selecting the input, a current line to which the control current is input, and a current reference line.
[0053]
Here, each of the plurality of current source circuits selects a first transistor, a first means for holding a gate voltage of the first transistor, and a connection between a gate and a drain of the first transistor. And selecting a connection between the current line and one of the source and the drain of the first transistor and selecting a connection between the current reference line and the other of the source and the drain of the first transistor. 3 and a fourth means for using the drain current of the first transistor as the output current.
[0054]
Alternatively, each of the plurality of current source circuits includes a first transistor, a second transistor, a third transistor, a fourth transistor, a fifth transistor, and a capacitor, and the capacitor One electrode of the element is connected to the source of the first transistor, the other electrode is connected to the gate of the first transistor, and the gate and drain of the first transistor are connected to the second transistor. The current line is connected between the source and drain of the first transistor, between the source and drain of the third transistor, and between the source and drain of the fourth transistor. The output current is connected between the source and drain of the fifth transistor and the first transistor. It may be configured to flow through between the source and drain.
[0055]
Alternatively, each of the plurality of current source circuits includes a first transistor, a second transistor, a third transistor, a fourth transistor, a fifth transistor, and a capacitor, and the capacitor One electrode of the element is connected to the source of the first transistor, the other electrode is connected to the gate of the first transistor, and the gate and drain of the first transistor are connected to the second transistor. The source line is connected between the source and drain of the transistor and the source and drain of the third transistor, and the current line is connected between the source and drain of the first transistor, between the source and drain of the third transistor, and The fourth transistor is connected to the current reference line through the source and drain of the fourth transistor, and the output current is supplied to the fifth transistor. It may be configured to flow through between the source-drain and the source and drain of the first transistor.
[0056]
A light emitting element means an element whose luminance changes depending on the amount of current flowing between the electrodes. Examples of the light emitting element include an EL (electroluminescence) element and an FE (Field Emission) element. However, the present invention can also be applied to the case where an arbitrary element whose state is controlled by current, voltage, or the like is used instead of the light emitting element.
[0057]
Of the two electrodes (anode and cathode) of the light emitting element, one electrode (first electrode) is electrically connected to the power line via the switch part a and the current source circuit a in this order. Further, the first electrode is electrically connected to the power supply line through the switch part b and the current source circuit b in this order. When the switch part a is turned off, the current determined by the current source circuit a is prevented from flowing between the light emitting elements, and when the switch part b is turned off, the current determined by the current source circuit b emits light. The circuit configuration is not limited to the circuit configuration in FIG. 1 as long as it does not flow between elements.
[0058]
In the present invention, one current source circuit and one switch unit are paired, and they are connected in series. In the pixel of FIG. 1, there are two pairs of such switch units and current source circuits, and these two pairs are connected in parallel to each other.
[0059]
Next, the operation of the pixel shown in FIG. 1 will be described.
[0060]
As shown in FIG. 1, in a pixel having two switch units and two current source circuits, there are a total of three paths for currents input to the light emitting elements. The first path is a path through which a current supplied from one of the two current source circuits is input to the light emitting element. The second path is a path through which the current supplied from the other current source circuit different from the current source circuit that supplied the current in the first path is input to the light emitting element. The third path is a path through which currents supplied from two current source circuits are input to the light emitting element. In the case of the third path, a current obtained by adding the currents supplied from the current source circuits is supplied to the light emitting element.
[0061]
More specifically, the first path is the current I flowing through the current source circuit a. a Only the path that is input to the light emitting element. This path is selected when the switch part a is turned on and the switch part b is turned off by the digital video signal a and the digital video signal b. The second path is the current I flowing through the current source circuit b. b Only the path that is input to the light emitting element. This path is selected when the switch part a is turned off and the switch part b is turned on by the digital video signal a and the digital video signal b. The third path is the current I flowing through the current source circuit a. a Current I flowing through the current source circuit b b And the current I a + I b Is a path inputted to the light emitting element. This path is selected when both the switch unit a and the switch unit b are turned on by the digital video signal a and the digital video signal b. That is, the current I is expressed by the digital video signal a and the digital video signal b. a + I b Will flow to the light emitting element, so that the pixel performs the same operation as the digital / analog conversion.
[0062]
Next, a basic method for gradation expression in the display device of the present invention will be described. First, a constant current flowing through each current source circuit is appropriately determined by the setting operation of the current source circuit. A plurality of current source circuits included in each pixel can set different current values for each current source circuit. Since the light emitting element emits light with luminance corresponding to the amount of current (current density) flowing, the luminance of the light emitting element can be set by controlling which current source circuit supplies the current. Therefore, the luminance of the light emitting element can be selected from a plurality of luminance levels by selecting the path of the current input to the light emitting element. Thus, the luminance of the light emitting element of each pixel can be selected from a plurality of luminance levels by the digital video signal (hereinafter, each light emitting state is selected). Note that when all the switch portions are turned off by a digital video signal, no current is input to the light emitting element, so that the luminance can be zero (hereinafter, referred to as a non-light emitting state). Thus, gradation can be expressed by changing the luminance of the light emitting element of each pixel.
[0063]
However, there are cases where the number of gradations is small by the above method alone. Therefore, in order to increase the number of gradations, it can be combined with other gradation methods. There are two main methods.
[0064]
The first is a method combined with the time gray scale method. The time gradation method is a method of expressing gradation by controlling a light emission period within one frame period. One frame period corresponds to a period for displaying an image for one screen. Specifically, one frame period is divided into a plurality of subframe periods, and the light emission state or non-light emission state of each pixel is selected for each subframe period. In this way, gradation is expressed by the combination of the light emission period of the pixel and the light emission luminance. The second is a method combined with the area gradation method. The area gradation method is a method of expressing gradation by changing the area of a light emitting portion in one pixel. For example, each pixel is composed of a plurality of subpixels. Here, the configuration of each sub-pixel is the same as the pixel configuration of the display device of the present invention described above. In each subpixel, a light emitting state or a non-light emitting state is selected. In this way, gradation is expressed by the combination of the area of the light emitting portion of the pixel and the light emission luminance. Note that a method combined with the time gray scale method and a method combined with the area gray scale method may be combined.
[0065]
Next, an effective method for further reducing the luminance variation in the above-described gradation display method will be described. This is an effective method when the luminance varies even when the same gradation is expressed between pixels due to, for example, noise.
[0066]
Two or more current source circuits among a plurality of current source circuits of each pixel are set to output the same constant current. Then, when expressing the same gradation, different current source circuits that output the same constant current are used. In this way, even if the output current of the current source circuit varies, the current flowing through the light emitting element is averaged over time. Therefore, it is possible to visually reduce the luminance variation due to the variation in the output current of the current source circuit between the pixels.
[0067]
In the present invention, the current flowing through the light-emitting element when displaying an image is kept at a predetermined constant current, so that the light-emitting element can emit light with a constant luminance regardless of a change in current characteristics due to deterioration or the like. Since each light emitting state or non-light emitting state of each pixel is selected by selecting the on / off state of the switch unit with a digital video signal, writing of the video signal to the pixel can be accelerated. In the pixel in which the non-light emitting state is selected by the video signal, the current input to the light emitting element is completely blocked by the switch unit, so that an accurate gradation can be expressed. That is, it is possible to eliminate the problem of contrast reduction caused by leakage current when displaying black. In addition, according to the present invention, the current value of the constant current flowing through the current source circuit can be set to be large to some extent, so that the influence of noise generated when writing a small signal current can be reduced. Furthermore, the display device of the present invention does not require a drive circuit for changing the value of the current flowing through the current source circuit arranged in each pixel, and is an external drive circuit manufactured on another substrate such as a single crystal IC substrate. Therefore, cost reduction and downsizing can be realized.
[0068]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a case where there are two pairs of a switch unit and a current source circuit in one pixel will be described.
[0069]
2A, each pixel 100 includes switch portions 101a and 101b, current source circuits 102a and 102b, a light emitting element 106, video signal input lines Sa and Sb, scanning lines Ga and Gb, and a power supply line W. The switch unit 101a and the current source circuit 102a are connected in series to form one pair. The switch unit 101b and the current source circuit 102b are connected in series to form one pair. These two pairs are connected in parallel. The two parallel circuits are connected in series with the light emitting element 106.
[0070]
The pixel shown in FIG. 2 is provided with two pairs. Hereinafter, focusing on the pair of the switch unit 101a and the current source circuit 102a, the configuration of the current source circuit 102a and the switch unit 101a will be described with reference to FIG. I will explain.
[0071]
First, the current source circuit 102a will be described with reference to FIG. In FIG. 2A, the current source circuit 102a is indicated by a circle and an arrow in the circle. It is defined that a positive current flows in the direction of the arrow. Further, the potential of the terminal A is defined to be higher than the potential of the terminal B. Next, a detailed structure of the current source circuit 102a will be described with reference to FIG. The current source circuit 102 a includes a current source transistor 112 and a current source capacitor 111. Note that the current source capacitor 111 can be omitted by using the gate capacitor of the current source transistor 112 or the like. The gate capacitance is a capacitance formed between the gate and the channel of the transistor. The drain current of the current source transistor 112 becomes the output current of the current source circuit 102a. The current source capacitor 111 holds the gate potential of the current source transistor 112.
[0072]
One of a source terminal and a drain terminal of the current source transistor 112 is electrically connected to the terminal A, and the other is electrically connected to the terminal B. The gate electrode of the current source transistor 112 is electrically connected to one electrode of the current source capacitor 111. The other electrode of the current source capacitor 111 is electrically connected to the terminal A ′. Note that the current source transistor 112 constituting the current source circuit 102a may be an N-channel type or a P-channel type.
[0073]
In the case where a P-channel transistor is used as the current source transistor 112, the source terminal is electrically connected to the terminal A, and the drain terminal is electrically connected to the terminal B. In addition, in order to hold the voltage between the gate and the source of the current source transistor 112, the terminal A ′ is preferably electrically connected to the source terminal of the current source transistor 112. Therefore, it is desirable that the terminal A ′ is electrically connected to the terminal A.
[0074]
On the other hand, when an N-channel transistor is used as the current source transistor 112, the drain terminal of the current source transistor 112 is electrically connected to the terminal A, and the source terminal is electrically connected to the terminal B. In addition, in order to hold the voltage between the gate and the source of the current source transistor 112, the terminal A ′ is preferably electrically connected to the source terminal of the current source transistor 112. Therefore, it is desirable that the terminal A ′ is electrically connected to the terminal B.
[0075]
Note that, regardless of whether a P-channel transistor or an N-channel transistor is used as the current source transistor 112, the terminal A ′ may be connected so that the potential of the gate electrode of the current source transistor 112 can be held. Therefore, the terminal A ′ may be connected to a wiring maintained at a constant potential for at least a predetermined period. The certain time here is a period during which the current source circuit outputs a current and a period during which a control current that determines the current output from the current source circuit is input to the current source circuit.
[0076]
Note that in Embodiment 1, a case where a P-channel transistor is used as the current source transistor 112 will be described.
[0077]
Next, the switch unit 101a will be described with reference to FIG. The switch unit 101a has a terminal C and a terminal D. A conduction / non-conduction state between the terminal C and the terminal D is selected by the digital video signal. By selecting a conduction / non-conduction state between the terminal C and the terminal D, a current flowing through the light emitting element 106 is changed. Here, turning on the switch unit 101a means selecting a conduction state between the terminal C and the terminal D. Turning off the switch unit 101a means selecting a non-conduction state between the terminal C and the terminal D. Next, a detailed configuration of the switch portion 101a will be described with reference to FIG. The switch unit 101 a includes a first switch 181, a second switch 182, and a holding unit 183.
[0078]
In FIG. 2C, the first switch 181 includes a control terminal r, a terminal e, and a terminal f. In the first switch 181, a conduction / non-conduction state between the terminal e and the terminal f is selected by a signal input to the control terminal r. Here, when the terminal e and the terminal f are in a conductive state, it is said that the first switch 181 is turned on. Further, when the terminal e and the terminal f are in a non-conduction state, the first switch 181 is called off. The same applies to the second switch 182.
[0079]
The first switch 181 controls input of a digital video signal to the pixel. That is, the signal of the scanning line Ga is input to the control terminal r of the first switch 181, and the on / off of the first switch 181 is selected.
[0080]
When the first switch 181 is turned on, a digital video signal is input to the pixel from the video signal input line Sa. The digital video signal input to the pixel is held by the holding unit 183. Note that the holding unit 183 can be omitted by using a gate capacitance of a transistor included in the second switch 182 or the like. The digital video signal input to the pixel is input to the control terminal r of the second switch 182. Thus, on / off of the second switch 182 is selected. When the second switch 182 is turned on, the terminal C and the terminal D are brought into conduction, and current is supplied from the current source circuit 102 a to the light emitting element 106. Even after the first switch 181 is turned off, the digital video signal is continuously held in the holding means 183, and the second switch 182 is kept in the on state.
[0081]
Next, the structure of the light-emitting element 106 is described. The light emitting element 106 has two electrodes (anode and cathode). The light emitting element 106 emits light with luminance according to the current flowing between the two electrodes. One of the two electrodes of the light emitting element 106 is electrically connected to a power supply reference line (not shown). Potential V by power supply reference line com Is referred to as a counter electrode 106b, and the other electrode is referred to as a pixel electrode 106a.
[0082]
As a light-emitting element, an EL element using electroluminescence has attracted attention. The EL element has a structure including an anode, a cathode, and an EL layer sandwiched between the anode and the cathode. By applying a voltage between the anode and the cathode, the EL element emits light. The EL layer may be formed of an organic material or an inorganic material. Moreover, you may form from both organic substance and inorganic substance. In addition, the EL element includes one or both of one that uses light emission (fluorescence) from singlet excitons and one that uses light emission (phosphorescence) from triplet excitons.
[0083]
Next, the connection relation of the pixel components will be described with reference to FIG. Again, pay attention to the pair of the switch unit 101a and the current source circuit 102a. The terminal A is electrically connected to the power supply line W, the terminal B is electrically connected to the terminal C, and the terminal D is electrically connected to the pixel electrode 106 a of the light emitting element 106. A current flows through the light-emitting element from the pixel electrode 106a to the counter electrode 106b. The pixel electrode 106a is an anode, and the counter electrode 106b is a cathode. The potential of the power line W is the potential V com Set higher.
[0084]
Note that the connection relation between the components of the pixel is not limited to the structure illustrated in FIG. The switch unit 101a and the current source circuit 102a may be connected in series. Further, the anode and the cathode of the light emitting element 106 may be reversed. That is, the pixel electrode 106a may be a cathode and the counter electrode 106b may be an anode. Note that since it is defined that a positive current flows from the terminal A to the terminal B, in the configuration in which the pixel electrode 106a is a cathode and the counter electrode 106b is an anode, the terminal A and the terminal B are interchanged. That is, the terminal A is electrically connected to the terminal C of the switch unit 101a, and the terminal B is electrically connected to the power supply line W. The potential of the power line W is the potential V com Set lower.
[0085]
Note that in this embodiment, each pixel is provided with two pairs of a switch unit and a current source circuit. The configuration of each pair of the switch unit and the current source circuit is as described above, but the connection between these pairs needs to consider the following points. That is, the sum of the currents supplied from the current source circuits 102a and 102b is input to the light emitting element, that is, two pairs of the switch unit and the current source circuit are parallel to each other. And further connected in series with the light emitting element. Note that the direction in which the current of the current source circuit 102a flows and the direction in which the current of the current source circuit 102b flows are preferably the same direction. That is, it is desirable that the addition of the positive current flowing through the current source circuit 102a and the positive current flowing through the current source circuit 102b flows to the light emitting element. In this way, an operation similar to digital / analog conversion can be performed in the pixel.
[0086]
Next, an outline of the operation of the pixel will be described. A conduction / non-conduction state between the terminal C and the terminal D is selected by the digital video signal. The current source circuit is set to flow a constant current. The current supplied from the current source circuit is input to the light emitting element through the switch unit that is in a conductive state between the terminal C and the terminal D. One digital video signal controls one switch unit. Therefore, when there are a plurality of pairs of switch units and current source circuits, the plurality of switch units are controlled by digital video signals corresponding to the plurality of switch units. The value of the current flowing through the light emitting element varies depending on which of the plurality of switch units is turned on. In this way, the current flowing through the light emitting element is changed to express gradation and display an image.
[0087]
Next, the operation of the above-described pixel will be described in detail. In the description, the operation of the pair of the switch unit 101a and the current source circuit 102a will be described as an example.
[0088]
First, the operation of the switch unit 101a will be described. A row selection signal is input from the scanning line Ga to the switch unit 101a. The row selection signal is a signal that controls the timing of inputting a digital video signal to the pixel. Further, when the scanning line Ga is selected, a digital video signal is input to the pixel from the video signal input line Sa. That is, the digital video signal is input to the second switch 182 through the first switch 181 that is turned on. The on / off state of the second switch 182 is selected by the digital video signal. In addition, since the digital video signal is held by the holding unit 183, the on / off state of the second switch 182 is maintained.
[0089]
Next, the operation of the current source circuit 102a will be described. In particular, the operation of the current source circuit 102a when a control signal is input will be described. The drain current of the current source transistor 112 is determined by the control signal. The gate voltage of the current source transistor 112 is held by the current source capacitor 111. The current source transistor 112 operates in the saturation region. In the transistor operating in the saturation region, if the gate voltage is the same, the drain current is kept constant even if the drain-source voltage changes. Therefore, the current source transistor 112 outputs a constant current. In this way, the current source circuit 102a passes a constant current determined by the control signal. A constant output current of the current source circuit 102a is input to the light emitting element. Once the pixel setting operation is performed, the pixel setting operation is repeated according to the discharge of the current source capacitor 111.
[0090]
The operation of each of the plurality of pairs of the switch unit and the current source circuit is as described above. Note that in the display device of the present invention, digital video signals input to each of a plurality of pairs of switch units and current source circuits of a pixel may be the same or different. Further, the control signals input to each of the plurality of current source circuits in the pair of the switch unit and the current source circuit may be the same or different.
[0091]
(Embodiment 2)
In this embodiment mode, a specific configuration example of each switch portion of a plurality of pairs of a switch portion and a current source circuit included in a pixel in the display device of the present invention is shown. The operation of the pixel having the switch portion will be described.
[0092]
A configuration example of the switch unit is shown in FIG. The switch unit 101 includes a selection transistor 301, a driving transistor 302, an erasing transistor 304, and a storage capacitor 303. Note that the storage capacitor 303 can be omitted by using a gate capacitor of the driving transistor 302 or the like. The transistor included in the switch portion 101 may be a single crystal transistor, a polycrystalline transistor, or an amorphous transistor. Alternatively, an SOI transistor may be used. A bipolar transistor may be used. A transistor using an organic material such as a carbon nanotube may be used.
[0093]
The gate electrode of the selection transistor 301 is connected to the scanning line G. One of the source terminal and the drain terminal of the selection transistor 301 is connected to the video signal input line S, and the other is connected to the gate electrode of the driving transistor 302. One of the source terminal and the drain terminal of the driving transistor 302 is connected to the terminal C, and the other is connected to the terminal D. One electrode of the storage capacitor 303 is connected to the gate electrode of the driving transistor 302, and the other electrode is a wiring W co It is connected to the. Note that the storage capacitor 303 only needs to hold the gate potential of the driving transistor 302. Therefore, in FIG. co The electrode connected to the wiring W co Other than the above, it may be connected to a wiring having a constant voltage at least for a certain period. The gate electrode of the erasing transistor 304 is connected to the erasing signal line RG. One of the source terminal and the drain terminal of the erasing transistor 304 is connected to the gate electrode of the driving transistor 302, and the other is the wiring W co It is connected to the. Note that since the driving transistor 302 may be turned off by turning on the erasing transistor 304, the wiring W co You may connect other than.
[0094]
Next, the basic operation of the switch unit 101 will be described with reference to FIG. When the selection transistor 301 is turned on by a row selection signal input to the scanning line G while the erasing transistor 304 is non-conductive, a digital video signal is input from the video signal input line S to the gate electrode of the driving transistor 302. The The voltage of the input digital video signal is held in the holding capacitor 303. On / off of the driving transistor 302 is selected by the input digital video signal, and a conduction / non-conduction state between the terminal C and the terminal D of the switch unit 101 is selected. Next, when the erasing transistor 304 is turned on, the charge held in the holding capacitor 303 is discharged, the driving transistor 302 is turned off, and the terminal C and the terminal D of the switch unit 101 are turned off. In the above operation, the selection transistor 301, the driving transistor 302, and the erasing transistor 304 function as simple switches. Thus, these transistors operate in a linear region in the on state.
[0095]
Note that the driving transistor 302 may be operated in a saturation region. By operating the driving transistor 302 in the saturation region, the saturation region characteristic of the current source transistor 112 can be supplemented. Here, the saturation region characteristic indicates a characteristic that the drain current is kept constant with respect to the voltage between the source and drain terminals. Complementing the saturation region characteristic means that, even in the current source transistor 112 operating in the saturation region, the drain current is prevented from increasing as the source-drain terminal voltage increases. In order to obtain the above effect, the driving transistor 302 and the current source transistor 112 must have the same polarity.
[0096]
The effect of supplementing the above saturation region characteristics will be described below. For example, attention is paid to a case where the voltage between the source and drain terminals of the current source transistor 112 increases. The current source transistor 112 and the drive transistor 302 are connected in series. Therefore, the potential of the source terminal of the driving transistor 302 changes due to a change in the voltage between the source and drain terminals of the current source transistor 112. When the voltage between the source and drain terminals of the current source transistor 112 increases, the absolute value of the source-gate voltage of the drive transistor 302 decreases. Then, the IV curve of the drive transistor 302 changes. The direction of this change is the direction in which the drain current decreases. Thus, the drain current of the current source transistor 112 connected in series with the driving transistor 302 is reduced. Similarly, when the voltage between the source and drain terminals of the current source transistor decreases, the drain current of the current source transistor increases. In this way, the effect of keeping the current flowing through the current source transistor constant can be obtained.
[0097]
The basic operation of the switch unit and the current source circuit pair has been described focusing on one switch unit, but the same applies to the operation of the other switch units. When each pixel has a plurality of pairs of switch units and current source circuits, a scanning line and a video signal input line are provided according to each pair.
[0098]
Next, a gradation display method will be described. In the display device of the present invention, gradation is expressed by on / off control of the switch unit. For example, the ratio of the magnitudes of currents output from a plurality of current source circuits of each pixel is 2 0 : 2 1 : 2 2 : 2 Three ... Allows the pixel to have the role of D / A conversion, and can express multiple gradations. Here, if a sufficient number of pairs of switch units and current source circuits are provided in one pixel, gradation can be sufficiently expressed only by the control by these. In that case, it is not necessary to perform an operation combined with a time gray scale method, which will be described later.
[0099]
Next, a method for further increasing the number of gradations by combining the gradation display method and the time gradation method will be described with reference to FIGS.
[0100]
As shown in FIG. 4, one frame period F is changed to the first subframe period SF. 1 To n-th (n is a natural number) subframe period SF n Divide into In each subframe period, the scanning line G of each pixel is selected in order. In the pixel corresponding to the selected scanning line G, a digital video signal is input from the video signal input line S. Here, a period during which a digital video signal is input to all pixels of the display device is referred to as an address period Ta. In particular, the address period corresponding to the k-th subframe period (k is a natural number equal to or less than n) is Ta. k Is written. Each pixel enters a light emitting state or a non-light emitting state depending on a digital video signal input in the address period. This period is referred to as a display period Ts. In particular, the display period corresponding to the kth subframe period is Ts. k Is written. In FIG. 4, the first subframe period SF 1 ~ K-1 subframe period SF k-1 In each, an address period and a display period are provided.
[0101]
Since it is impossible to simultaneously select scanning lines G of different pixel rows and input digital video signals, the address periods cannot be overlapped. Therefore, by using the following method, the display period can be made shorter than the address period without overlapping the address period.
[0102]
After a digital video signal is written to each pixel and a predetermined display period has elapsed, the erasing signal line RG is sequentially selected. A signal for selecting an erasing signal line is called an erasing signal. When the erasing transistor 304 is turned on by the erasing signal, each pixel row can be sequentially brought into a non-light emitting state. A period until all the erasing signal lines RG are selected in this way and all the pixels are brought into a non-light emitting state is referred to as a reset period Tr. In particular, the reset period corresponding to the kth subframe period is defined as Tr. k Is written. In addition, a period in which pixels after the reset period Tr uniformly emit no light is referred to as a non-display period Tus. In particular, the non-display period corresponding to the kth subframe period is Tus. k Is written. By providing the reset period and the non-display period, the pixel can be brought into a non-light emitting state before the next subframe period starts. Thus, a display period shorter than the address period can be set. In FIG. 4, the k-th subframe period SF k To n-th subframe period SF n Provides a reset period and a non-display period, and a display period Ts shorter than the address period. k ~ Ts n Is set. Here, the length of the display period of each subframe period can be determined as appropriate.
[0103]
In this way, the length of the display period of each subframe period constituting one frame period is set. As described above, the display device of the present invention can achieve multiple gradations in combination with the time gradation method.
[0104]
Next, a configuration in which the switch unit illustrated in FIG. 3 is different from the arrangement method of the erasing transistor 304 and a configuration in which no erasing transistor is provided will be described. The same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0105]
FIG. 5A shows an example of the switch portion. In FIG. 5A, the erasing transistor 304 is arranged in series on a path for inputting current to the light emitting element, and the erasing transistor 304 is turned off so that no current flows through the light emitting element. Note that the erasing transistor 304 may be arranged anywhere as long as it is in series on a path for inputting current to the light emitting element. By turning off the erasing transistor 304, the pixels can be brought into a non-light emitting state uniformly. Thus, a reset period and a non-display period can be set. Note that in the case of a switch portion having a structure as shown in FIG. 5A, the erase transistor 304 may not be placed in each switch portion of a plurality of pairs of switch portions and current source circuits included in the pixel, but may be placed together. it can. Thus, the number of transistors in the pixel can be suppressed. FIG. 35 shows a pixel configuration when the erase transistor 304 is shared by a plurality of pairs of the switch portion and the current source circuit. Note that here, a pixel having two pairs of a switch unit and a current source circuit will be described as an example, but the present invention is not limited to this. 35, the same portions as those in FIGS. 2A and 3 are denoted by the same reference numerals. It should be noted that the part corresponding to the switch part 101a is indicated by adding a after the reference numeral in FIG. Further, the part corresponding to the switch part 101b is indicated by adding b after the reference numeral in FIG. In FIG. 35, by turning off the erasing transistor 304, both currents output from the current source circuit 102a and the current source circuit 102b can be simultaneously cut off.
[0106]
Note that the erase transistor 304 shared by a plurality of switch units may be arranged on a path connecting the power supply line W and the current source circuits 102a and 102b. That is, the power supply line W and the current source circuits 102a and 102b may be connected via the erase transistor 304 shared by a plurality of switch units. The erasing transistor 304 shared by the plurality of switch units may be provided anywhere as long as both currents output from the current source circuit 102a and the current source circuit 102b are simultaneously cut off. For example, the erasing transistor 304 may be arranged at the path X in FIG. In other words, the erasing transistor 304 may select the connection between the power supply line W and the terminal A of the current source circuit 102a and the terminal A of the current source circuit 102b.
[0107]
FIG. 5B illustrates another structure of the switch portion. In FIG. 5B, a predetermined voltage is applied to the gate electrode of the driving transistor 302 via the source and drain terminals of the erasing transistor 304 to turn off the driving transistor. In this example, one of the source terminal and the drain terminal of the erasing transistor 304 is connected to the gate electrode of the driving transistor, and the other is connected to the wiring Wr. The potential of the wiring Wr is appropriately determined. Thus, the driving transistor in which the potential of the wiring Wr is input to the gate electrode through the erasing transistor is turned off.
[0108]
In the structure shown in FIG. 5B, a diode may be used instead of the erasing transistor 304. This structure is shown in FIG. The potential of the wiring Wr is changed. Thus, the potential of the electrode not connected to the gate electrode of the driving transistor 302 among the two electrodes of the diode 3040 is changed. As a result, the gate voltage of the driving transistor can be changed, and the driving transistor can be turned off. Note that a diode-connected transistor (a gate electrode and a drain terminal are electrically connected) may be used as the diode 3040. At this time, the transistor may be an N-channel transistor or a P-channel transistor.
[0109]
Note that the scanning line G may be used instead of the wiring Wr. FIG. 5D illustrates a structure in which the scanning line G is used instead of the wiring Wr in FIG. However, in this case, it is necessary to pay attention to the polarity of the selection transistor 301 in consideration of the potential of the scanning line G.
[0110]
Next, a method of providing a reset period and a non-display period without providing an erase transistor will be described.
[0111]
The first method is a method in which the driving transistor 302 is turned off by changing the potential of the electrode on the side of the storage capacitor 303 that is not connected to the gate electrode of the driving transistor 302. This structure is shown in FIG. The electrode on the side of the storage capacitor 303 that is not connected to the gate electrode of the driving transistor 302 is a wiring W co It is connected to the. Wiring W co , And the potential of one electrode of the storage capacitor 303 is changed. Then, since the charge held in the storage capacitor is stored, the potential of the other electrode of the storage capacitor 303 also changes. In this manner, the potential of the gate electrode of the driving transistor 302 can be changed so that the driving transistor 302 is turned off.
[0112]
The second method will be described. A period in which one scanning line G is selected is divided into the first half and the second half. A digital video signal is input to the video signal input line S in the first half (denoted as the first half of the gate selection period), and an erasure signal is input to the video signal input line S in the second half (denoted as the second half of the gate selection period). It is characterized by that. The erasing signal in this method is a signal that turns off the driving transistor 302 when input to the gate electrode of the driving transistor 302. Thus, a display period shorter than the writing period can be set. Hereinafter, the second method will be described in more detail.
[0113]
First, the configuration of the entire display device when using the above method will be described. FIG. 6B is used for the description. The display device includes a pixel portion 901 having a plurality of pixels arranged in a matrix, a video signal input line driver circuit 902 that inputs a signal to the pixel portion 901, a first scanning line driver circuit 903A, A scan line driver circuit 903B, a switching circuit 904A, and a switching circuit 904B are included. Each pixel included in the pixel portion 901 includes a plurality of switch portions 101 and a current source circuit as illustrated in FIG. Here, the first scanning line driving circuit 903A is a circuit that outputs a signal to each scanning line G in the first half of the gate selection period. The second scan line driver circuit 903B is a circuit that outputs a signal to each scan line G in the second half of the gate selection period. The switching circuit 904A and the switching circuit 904B select the connection between the first scanning line driving circuit 903A and the scanning line G of each pixel or the connection between the second scanning line driving circuit 903B and the scanning line G of each pixel. The The video signal input line driver circuit 902 outputs a video signal in the first half of the gate selection period. On the other hand, an erasing signal is output in the second half of the gate selection period.
[0114]
Next, a method for driving the display device having the above structure will be described. The timing chart in FIG. 6C is used for the description. In addition, the same part as FIG. 4 is shown using the same code | symbol, and description is abbreviate | omitted. In FIG. 6C, the gate selection period 991 is divided into a gate selection period first half 991A and a gate selection period second half 991B. In 903A corresponding to the writing period Ta, each scanning line is selected by the first scanning line driving circuit, and a digital video signal is input. In 903B corresponding to the reset period Tr, each scanning line is selected by the second scanning line driving circuit, and an erasing signal is input. Thus, a display period Ts shorter than the address period Ta can be set.
[0115]
In FIG. 6C, an erasing signal is input in the latter half of the gate selection period, but a digital video signal in the next subframe period may be input instead.
[0116]
The third method will be described. The third method is a method of providing a non-display period by changing the potential of the counter electrode of the light emitting element. That is, in the display period, the potential of the counter electrode is set so as to have a predetermined potential difference between the potential of the power supply line. On the other hand, in the non-display period, the potential of the counter electrode is set to substantially the same potential as that of the power supply line. Thus, in the non-display period, the pixels can be brought into a non-light emitting state uniformly regardless of the digital video signal held in the pixels. In this method, a digital video signal is input to all pixels during a non-display period. That is, an address period is provided during the non-display period.
[0117]
In the pixel having the switch portion having the above structure, each wiring can be shared. Thus, the pixel configuration can be simplified and the aperture ratio of the pixel can be increased. Hereinafter, an example in which each wiring is shared will be described. In the description, an example in which wiring is shared in a configuration in which the switch unit having the configuration illustrated in FIG. 3 is applied to the pixel illustrated in FIG. 2 is used. The following configuration can be freely applied to the switch unit having the configuration shown in FIGS.
[0118]
Hereinafter, wiring sharing will be described. Here are six examples of wiring sharing. 7 and 8 are used for the description. 7 and 8, the same parts as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0119]
FIG. 7A shows wiring W of a plurality of switch portions. co An example of the configuration of a pixel sharing the above. In FIG. 7B, the wiring W co And a configuration of a pixel sharing the power supply line W. In FIG. 7C, the wiring W co Instead, a configuration of a pixel using a scanning line of another pixel row is illustrated. The structure in FIG. 7C utilizes the fact that the potentials of the scanning lines Ga and Gb are kept constant while the video signal is not written. In FIG. 7C, the wiring W co Instead of the scanning line Ga of the previous pixel row i-1 And Gb i-1 Is used. However, in this case, it is necessary to pay attention to the polarity of the selection transistor 301 in consideration of the potentials of the scanning lines Ga and Gb. FIG. 8A illustrates a structure of a pixel sharing the signal line RGa and the signal line RGb. This is because the first switch unit and the second switch unit may be turned off simultaneously. The shared signal lines are collectively referred to as RGa. FIG. 8B illustrates a structure of a pixel sharing the scan line Ga and the scan line Gb. The shared scanning lines are collectively expressed as Ga. FIG. 8C illustrates a configuration of a pixel sharing the video signal input line Sa and the video signal input line Sb. The shared video signal input lines are collectively referred to as Sa.
[0120]
It is also possible to combine FIG. 7 (A) to FIG. 7 (C) and FIG. 8 (A) to FIG. 8 (C). Note that the present invention is not limited to this, and each wiring included in the pixel can be shared as appropriate. Moreover, each wiring between pixels can be shared as appropriate.
[0121]
Note that this embodiment mode can be freely combined with Embodiment Mode 1.
[0122]
(Embodiment 3)
In this embodiment mode, a structure and an operation of a current source circuit included in each pixel of the display device of the present invention will be described in detail.
[0123]
Focusing on one pair of current source circuits among a plurality of pairs of switch units and current source circuits included in each pixel, the configuration will be described in detail. In this embodiment, five configuration examples of the current source circuit are given, but another configuration example may be used as long as the circuit operates as a current source. Note that the transistor forming the current source circuit may be a single crystal transistor, a polycrystalline transistor, or an amorphous transistor. Alternatively, an SOI transistor may be used. A bipolar transistor may be used. A transistor using an organic material such as a carbon nanotube may be used.
[0124]
First, a current source circuit having a first structure will be described with reference to FIG. Note that in FIG. 9A, the same portions as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
[0125]
The current source circuit having the first configuration illustrated in FIG. 9A includes a current source transistor 112 and a current transistor 1405 that forms a current mirror circuit in a pair with the current source transistor 112. A current input transistor 1403 and a current holding transistor 1404 functioning as switches are included. Here, the current source transistor 112, the current transistor 1405, the current input transistor 1403, and the current holding transistor 1404 may be a P-channel type or an N-channel type. However, it is desirable that the current source transistor 112 and the current transistor 1405 have the same polarity. Here, the current source transistor 112 and the current transistor 1405 are examples of P-channel transistors. It is desirable that the current source transistor 112 and the current transistor 1405 have the same current characteristics. A current source capacitor 111 that holds the gate potentials of the current source transistor 112 and the current transistor 1405 is provided. Note that the current source capacitor 111 can be omitted by positively using the gate capacitor of the transistor. Further, a signal line GN for inputting a signal to the gate electrode of the current input transistor 1403 and a signal line GH for inputting a signal to the gate electrode of the current holding transistor 1404 are provided. Moreover, it has the current line CL into which a control signal is input.
[0126]
The connection relationship of these components will be described. The gate electrodes of the current source transistor 112 and the current transistor 1405 are connected. The source terminal of the current source transistor 112 is connected to the terminal A, and the drain terminal is connected to the terminal B. One electrode of the current source capacitor 111 is connected to the gate electrode of the current source transistor 112, and the other electrode is connected to the terminal A. The source terminal of the current transistor 1405 is connected to the terminal A, and the drain terminal is connected to the current line CL via the current input transistor 1403. The gate electrode and drain terminal of the current transistor 1405 are connected via a current holding transistor 1404. The source terminal or drain terminal of the current holding transistor 1404 is connected to the current source capacitor 111 and the drain terminal of the current transistor 1405. However, the side of the current holding transistor 1404 that is not connected to the current source capacitor 111 at the source terminal or drain terminal may be connected to the current line CL. This configuration is shown in FIG. 36, the same portions as those in FIG. 9A are denoted by the same reference numerals. With this configuration, the voltage between the source and drain terminals of the current holding transistor 1404 can be reduced by adjusting the potential of the current line CL when the current holding transistor 1404 is off. As a result, the off-state current of the current holding transistor 1404 can be reduced. Thus, charge leakage from the current source capacitor 111 can be reduced.
[0127]
FIG. 33A shows an example in which the current source transistor 112 and the current transistor 1405 are N-channel transistors in the structure of the current source circuit shown in FIG. Note that the current source circuit having the configuration shown in FIG. 33A is different from the current source circuit having the configuration shown in FIG. 9A in the setting operation of the current source circuit 102. In order to prevent the current flowing between the current line CL and the terminal A through the drain from flowing between the source and drain of the current source transistor 112 and the terminal B, the transistors 1441 and 1442 need to be provided. Further, in order to prevent a current from flowing between the source and the drain of the current transistor 1405 when a constant current is passed between the terminal A and the terminal B in the display operation, the transistor 1443 needs to be provided. Thus, the current source circuit 102 can accurately output a current having a predetermined current value.
[0128]
Further, in the circuit having the structure shown in FIG. 9A, the arrangement of the current holding transistors 1404 may be changed to have a circuit structure as shown in FIG. 9B. In FIG. 9B, the gate electrode of the current transistor 1405 and one electrode of the current source capacitor 111 are connected through a current holding transistor 1404. At this time, the gate electrode and the drain terminal of the current transistor 1405 are connected by wiring.
[0129]
Next, the setting operation of the current source circuit having the first configuration will be described. 9A and 9B, the setting operation is the same. Here, the setting operation will be described using the circuit shown in FIG. 9A as an example. 9C to 9F are used for the description. In the current source circuit having the first configuration, the setting operation is performed through the states of FIGS. 9C to 9F in order. In the description, for simplicity, the current input transistor 1403 and the current holding transistor 1404 are described as switches. Here, an example is shown in which the control signal for setting the current source circuit 102 is a control current. In the figure, a path through which current flows is indicated by a thick arrow.
[0130]
In a period TD1 illustrated in FIG. 9C, the current input transistor 1403 and the current holding transistor 1404 are turned on. At this stage, since the source-gate voltage of the current transistor 1405 is small and the current transistor 1405 is off, current flows from the current line CL through the path shown in the figure, and the electric charge is held in the current source capacitor 111.
[0131]
In a period TD2 illustrated in FIG. 9D, the voltage between the gate and the source of the current transistor 1405 becomes equal to or higher than the threshold voltage due to the charge held in the current source capacitor 111. Then, a current flows through between the source and drain terminals of the current transistor 1405.
[0132]
When sufficient time elapses and a steady state is reached, a current flowing between the source and drain terminals of the current transistor 1405 is determined as a control current as in a period TD3 shown in FIG. Thus, the gate voltage when the control current is the drain current is held in the current source capacitor 111.
[0133]
In a period TD4 illustrated in FIG. 9F, the current holding transistor 1404 and the current input transistor 1403 are turned off. Thus, no control current is input to the pixel. Note that the timing for turning off the current holding transistor 1404 is preferably earlier or at the same time as the timing for turning off the current input transistor 1403. This is to prevent the electric charge held in the current source capacitor 111 from being discharged. When a voltage is applied between the source and drain terminals of the current source transistor 112 after the period TD4, a drain current corresponding to the control current flows. That is, when a voltage is applied between the terminal A and the terminal B, the current source circuit 102 outputs a current corresponding to the control current.
[0134]
Here, the channel width / channel length ratio W1 / L1 of the current source transistor 112 may be changed with respect to the channel width / channel length ratio W2 / L2 of the current transistor 1405. Thus, the current value of the current output from the current source circuit 102 can be changed with respect to the control current input to the pixel. For example, each transistor is designed so that the control current input to the pixel is larger than the current output from the current source circuit 102. Thus, the setting operation of the current source circuit 102 is performed using the control current having a large current value. As a result, the setting operation of the current source circuit can be speeded up. It is also effective for reducing the influence of noise.
[0135]
Thus, the current source circuit 102 outputs a predetermined current.
[0136]
In the current source circuit configured as described above, when a signal is input to the signal line GH and the current holding transistor is in the on state, the current line CL must be set to always flow a constant current. This is because if the current holding transistor 1404 and the current input transistor 1403 are both turned on during a period when no current is input to the current line CL, the charge held in the current source capacitor 111 is discharged. Therefore, when a constant current is selectively input to a plurality of current lines CL corresponding to all pixels to perform a pixel setting operation, that is, when a constant current is not always input to the current line CL, A current source circuit having the following configuration is used.
[0137]
In the current source circuit shown in FIGS. 9A and 9B, a switching element for selecting connection between the gate electrode and the drain terminal of the current source transistor 112 is added. This switching element is turned on / off by a signal different from the signal input to the signal line GH. FIG. 33B illustrates an example of the above structure. In FIG. 33B, a dot sequential transistor 1443 and a dot sequential line CLP are provided. Thus, an arbitrary pixel is selected pixel by pixel, and a pixel setting operation is performed so that at least a constant current is input to the current line CL of the selected pixel.
[0138]
Each signal line of the current source circuit of the first configuration can be shared. For example, in the configurations shown in FIGS. 9A, 9B, and 33, there is no problem in operation if the current input transistor 1403 and the current holding transistor 1404 are switched on and off at the same timing. Therefore, the current input transistor 1403 and the current holding transistor 1404 can have the same polarity, and the signal line GH and the signal line GN can be shared.
[0139]
Next, a current source circuit having a second configuration will be described. Refer to FIG. 10 for the description. 10A, the same portions as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
[0140]
The components of the current source circuit having the second configuration will be described. The current source circuit having the second configuration includes a current source transistor 112. In addition, a current input transistor 203, a current holding transistor 204, and a current stop transistor 205 functioning as a switch are included. Here, the current source transistor 112, the current input transistor 203, the current holding transistor 204, and the current stop transistor 205 may be a P-channel type or an N-channel type. Here, the current source transistor 112 is an example of a P-channel transistor. Further, it has a current source capacitor 111 that holds the gate potential of the current source transistor 112. Note that the current source capacitor 111 can be omitted by positively using the gate capacitor of the transistor. In addition, a signal line GS for inputting a signal to the gate electrode of the current stop transistor 205, a signal line GH for inputting a signal to the gate electrode of the current holding transistor 204, and a signal line for inputting a signal to the gate electrode of the current input transistor 203 GN. Moreover, it has the current line CL which inputs a control current.
[0141]
The connection relationship of these components will be described. The gate electrode of the current source transistor 112 is connected to one electrode of the current source capacitor 111. The other electrode of the current source capacitor 111 is connected to the terminal A. The source terminal of the current source transistor 112 is connected to the terminal A. The drain terminal of the current source transistor 112 is connected to the terminal B through the current stop transistor 205, and is connected to the current line CL through the current input transistor 203. The gate electrode and the drain terminal of the current source transistor 112 are connected via the current holding transistor 204.
[0142]
In the structure shown in FIG. 10A, the source terminal or drain terminal of the current holding transistor 204 is connected to the current source capacitor 111 and the drain terminal of the current source transistor 112. However, the side of the current holding transistor 204 that is not connected to the current source capacitor 111 may be connected to the current line CL. The above structure is shown in FIG. With this configuration, the voltage between the source and drain terminals of the current holding transistor 204 can be reduced by adjusting the potential of the current line CL when the current holding transistor 204 is off. As a result, the off-state current of the current holding transistor 204 can be reduced. Thus, charge leakage from the current source capacitor 111 can be reduced.
[0143]
Next, a setting method of the current source circuit having the second structure illustrated in FIG. FIG. 10B to FIG. 10E are used for the description. In the current source circuit having the second configuration, the setting operation is performed through the states shown in FIGS. 10B to 10E in order. In the description, for simplicity, the current input transistor 203, the current holding transistor 204, and the current stop transistor 205 are described as switches. Here, an example is shown in which the control signal for setting the current source circuit 102 is a control current. In the figure, a path through which current flows is indicated by a thick arrow.
[0144]
In a period TD1 illustrated in FIG. 10B, the current input transistor 203 and the current holding transistor 204 are turned on. Further, the current stop transistor 205 is in an off state. Thus, a current flows from the current line CL through the path shown in the figure, and the electric charge is held in the current source capacitor 111.
[0145]
In the period TD2 illustrated in FIG. 10C, the gate-source voltage of the current source transistor 112 becomes equal to or higher than the threshold voltage due to the held charges. Then, a drain current flows through the current source transistor 112.
[0146]
When a sufficient time has elapsed and a steady state is reached, the drain current of the current source transistor 112 is determined as the control current as in a period TD3 shown in FIG. In this way, the gate voltage of the current source transistor 112 when the control current is the drain current is held in the current source capacitor 111.
[0147]
In a period TD4 illustrated in FIG. 10E, the current input transistor 203 and the current holding transistor 204 are turned off. Thus, no control current is input to the pixel. Note that the timing for turning off the current holding transistor 204 is preferably earlier or at the same time as the timing for turning off the current input transistor 203. This is to prevent the electric charge held in the current source capacitor 111 from being discharged. Further, the current stop transistor 205 is turned on. When a voltage is applied between the source and drain terminals of the current source transistor 112 after the period TD4, a drain current corresponding to the control current flows. That is, when a voltage is applied between the terminal A and the terminal B, the current source circuit 102 flows a drain current corresponding to the control current. Thus, the current source circuit 102 outputs a predetermined current.
[0148]
Note that the current stop transistor 205 is not necessarily required. For example, when the setting operation is performed only when at least one of the terminal A or the terminal B is in an open state, the current stop transistor 205 is not necessary. Specifically, the current stop transistor 205 is not necessary in the current source circuit that performs the setting operation only when the paired switch units are in the OFF state.
[0149]
In the current source circuit having the above-described configuration, when a signal is input to the signal line GH and the current holding transistor 204 is in the on state, the current line CL must be set to always flow a constant current. This is because if the current holding transistor 204 and the current input transistor 203 are both turned on during a period when no current is input to the current line CL, the charge held in the current source capacitor 111 is discharged. Therefore, when a constant current is selectively input to a plurality of current lines CL corresponding to all pixels to perform a pixel setting operation, that is, when a constant current is not always input to the current line CL. Uses a current source circuit having the following configuration.
[0150]
A switching element for selecting connection between the gate electrode and the drain terminal of the current source transistor 112 is added. This switching element is turned on / off by a signal different from the signal input to the signal line GH. FIG. 34B illustrates an example of the above structure. In FIG. 34B, a dot sequential transistor 245 and a dot sequential line CLP are provided. Thus, an arbitrary pixel is selected pixel by pixel, and a pixel setting operation is performed so that at least a constant current is input to the current line CL of the selected pixel.
[0151]
Each signal line of the current source circuit of the second configuration can be shared. For example, if the current input transistor 203 and the current holding transistor 204 are switched on and off at the same timing, there is no problem in operation. Therefore, the current input transistor 203 and the current holding transistor 204 can have the same polarity, and the signal line GH and the signal line GN can be shared. In addition, the current stop transistor 205 does not have a problem in operation even if the current input transistor 203 is turned on at the same time. Therefore, the polarity of the current input transistor 203 and the current stop transistor 205 can be made different so that the signal line GN and the signal line GS can be shared.
[0152]
FIG. 37 shows a structural example in the case where the current source transistor 112 is an N-channel transistor. The same parts as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals.
[0153]
Next, a current source circuit having a third configuration will be described. Refer to FIG. 11 for the description. In FIG. 11A, the same portions as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
[0154]
The components of the current source circuit having the third configuration will be described. The current source circuit having the third configuration includes a current source transistor 112. In addition, a current input transistor 1483, a current holding transistor 1484, a light emitting transistor 1486, and a current reference transistor 1488 functioning as a switch are included. Here, the current source transistor 112, the current input transistor 1483, the current holding transistor 1484, the light emitting transistor 1486, and the current reference transistor 1488 may be either a P-channel type or an N-channel type. Here, the current source transistor 112 is an example of a P-channel transistor. Further, it has a current source capacitor 111 that holds the gate potential of the current source transistor 112. Note that the current source capacitor 111 can be omitted by positively using the gate capacitor of the transistor. In addition, a signal line GN for inputting a signal to the gate electrode of the current input transistor 1483, a signal line GH for inputting a signal to the gate electrode of the current holding transistor 1484, a signal line GE for inputting a signal to the gate electrode of the light emitting transistor 1486, and a current A signal line GC for inputting a signal to the gate electrode of the reference transistor 1488; Furthermore, it has a current line CL to which a control signal is input and a current reference line SCL maintained at a constant potential.
[0155]
The connection relationship of these components will be described. The gate electrode and the source terminal of the current source transistor 112 are connected via a current source capacitor 111. The source terminal of the current source transistor 112 is connected to the terminal A through the light emitting transistor 1486 and is connected to the current line CL through the current input transistor 1483. The gate electrode and the drain terminal of the current source transistor 112 are connected via a current holding transistor 1484. The drain terminal of the current source transistor 112 is connected to the terminal B, and is also connected to the current reference line SCL via the current reference transistor 1488.
[0156]
Note that the side of the current holding transistor 1484 that is not connected to the current source capacitor 111 of the source terminal or drain terminal is connected to the drain terminal of the current source transistor 112, but may be connected to the current reference line SCL. . The above configuration is shown in FIG. With this configuration, the voltage between the source and drain terminals of the current holding transistor 1484 can be reduced by adjusting the potential of the current reference line SCL when the current holding transistor 1484 is in the off state. As a result, the off-state current of the current holding transistor 1484 can be reduced. Thus, the charge leaking from the current source capacitor 111 can be reduced.
[0157]
Next, a method for setting the current source circuit having the third configuration will be described. 11B to 11E are used for the description. In the current source circuit of the third configuration, the setting operation is performed through the states of FIGS. 11B to 11E in order. In the description, for simplicity, the current input transistor 1483, the current holding transistor 1484, the light emitting transistor 1486, and the current reference transistor 1488 are described as switches. Here, an example in which the control signal for setting the current source circuit 102 is a control current is shown. In the figure, a path through which current flows is indicated by a thick arrow.
[0158]
In a period TD1 illustrated in FIG. 11B, the current input transistor 1483, the current holding transistor 1484, and the current reference transistor 1488 are turned on. In this way, a current flows from the illustrated path, and electric charge is held in the current source capacitor 111. Note that the light-emitting transistor 1486 is off.
[0159]
In the period TD2 illustrated in FIG. 11C, the voltage between the gate and the source of the current source transistor 112 becomes equal to or higher than the threshold voltage due to the charge held in the current source capacitor 111. Then, a drain current flows through the current source transistor 112.
[0160]
When a sufficient time elapses and a steady state is reached, the drain current of the current source transistor 112 is determined as the control current as in a period TD3 shown in FIG. Thus, the gate voltage when the control current is the drain current is held in the current source capacitor 111.
[0161]
In a period TD4 illustrated in FIG. 11E, the current input transistor 1483 and the current holding transistor 1484 are turned off. Thus, no control current is input to the pixel. Note that the timing for turning off the current holding transistor 1484 is preferably earlier or at the same time as the timing for turning off the current input transistor 1483. This is to prevent the electric charge held in the current source capacitor 111 from being discharged. Further, the current reference transistor 1488 is turned off. After that, the light-emitting transistor 1486 is turned on. When a voltage is applied between the source and drain terminals of the current source transistor 112 after the period TD4, a drain current corresponding to the control current flows through the current source transistor 112. That is, when a voltage is applied between the terminal A and the terminal B, the current source circuit 102 flows a current corresponding to the control current. Thus, the current source circuit 102 outputs a predetermined current.
[0162]
Note that the current reference transistor 1488 and the current reference line SCL are not necessarily required. For example, in a current source circuit that performs a setting operation only when a pair of switch units is in an on state, it is only necessary to pass a current to the terminal B instead of a current to the current reference line SCL in the periods TD1 to TD3. The current reference transistor 1488 and the current reference line SCL are not necessary.
[0163]
Each signal line of the current source circuit of the third configuration can be shared. For example, the current input transistor 1483 and the current holding transistor 1484 have no operational problem as long as they are switched on and off at the same timing. Therefore, the current input transistor 1483 and the current holding transistor 1484 can have the same polarity, and the signal line GH and the signal line GN can be shared. In addition, the current reference transistor 1488 and the current input transistor 1483 have no operational problem as long as they are switched on and off at the same timing. Therefore, the current reference transistor 1488 and the current input transistor 1483 have the same polarity, and the signal line GN and the signal line GC can be shared. Further, there is no problem in operation even if the light-emitting transistor 1486 is turned on and the current input transistor 1483 is turned off at the same time. Thus, the signal line GE and the signal line GN can be shared by making the light emitting transistor 1486 and the current input transistor 1483 have different polarities.
[0164]
FIG. 39A shows a structural example in the case where the current source transistor 112 is an N-channel transistor. Note that the same portions as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals. In the configuration of FIG. 39A, the side of the current holding transistor 1484 that is not connected to the current source capacitor 111 of the source terminal or drain terminal is connected to the drain terminal of the current source transistor 112, but the current line CL It may be connected to. The above structure is shown in FIG. With this structure, the voltage between the source and drain terminals of the current holding transistor 1484 can be reduced by adjusting the potential of the current line CL when the current holding transistor 1484 is in the off state. As a result, the off-state current of the current holding transistor 1484 can be reduced. Thus, charge leakage from the current source capacitor 111 can be reduced.
[0165]
Next, a current source circuit having a fourth configuration will be described. Refer to FIG. 12 for the description. In FIG. 12A, the same portions as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
[0166]
Components of the current source circuit having the fourth configuration will be described. The current source circuit having the fourth configuration includes a current source transistor 112 and a current stop transistor 805. Further, a current input transistor 803 and a current holding transistor 804 functioning as switches are provided. Here, the current source transistor 112, the current stop transistor 805, the current input transistor 803, and the current holding transistor 804 may be a P-channel type or an N-channel type. However, the current source transistor 112 and the current stop transistor 805 need to have the same polarity. Here, the current source transistor 112 and the current stop transistor 805 are examples of P-channel transistors. Further, it is desirable that the current source transistor 112 and the current stop transistor 805 have the same current characteristics. Further, it has a current source capacitor 111 that holds the gate potential of the current source transistor 112. Note that the current source capacitor 111 can be omitted by positively using the gate capacitor of the transistor. Further, a signal line GN for inputting a signal to the gate electrode of the current input transistor 803 and a signal line GH for inputting a signal to the gate electrode of the current holding transistor 804 are provided. Furthermore, it has a current line CL to which a control signal is input.
[0167]
The connection relationship of these components will be described. The source terminal of the current source transistor 112 is connected to the terminal A. The gate electrode and the source terminal of the current source transistor 112 are connected via a current source capacitor 111. The gate electrode of the current source transistor 112 is connected to the gate electrode of the current stop transistor 805, and is connected to the current line CL via the current holding transistor 804. The drain terminal of the current source transistor 112 is connected to the source terminal of the current stop transistor 805, and is connected to the current line CL via the current input transistor 803. The drain terminal of the current stop transistor 805 is connected to the terminal B.
[0168]
Note that in FIG. 12A, the arrangement of the current holding transistors 804 may be changed to have a circuit configuration as shown in FIG. In FIG. 12B, the current holding transistor 804 is connected between the gate electrode and the drain terminal of the current source transistor 112.
[0169]
Next, a method for setting the current source circuit having the fourth configuration will be described. In FIG. 12A and FIG. 12B, the setting operation is the same. Here, the setting operation will be described using the circuit shown in FIG. 12A as an example. 12C to 12F are used for the description. In the current source circuit of the fourth configuration, the setting operation is performed through the states of FIGS. 12C to 12F in order. In the description, for simplicity, the current input transistor 803 and the current holding transistor 804 are shown as switches. Here, an example in which the control signal for setting the current source circuit is a control current is shown. In the figure, a path through which current flows is indicated by a thick arrow.
[0170]
In a period TD1 illustrated in FIG. 12C, the current input transistor 803 and the current holding transistor 804 are turned on. At this time, the current stop transistor 805 is off. This is because the potentials of the source terminal and the gate electrode of the current stop transistor 805 are kept equal by the current holding transistor 804 and the current input transistor 803 that are turned on. In other words, the transistor that is turned off when the source-gate voltage is zero is used as the current stopping transistor 805, so that the current stopping transistor 805 is turned off in the period TD1. In this way, a current flows from the illustrated path, and electric charge is held in the current source capacitor 111.
[0171]
In the period TD2 illustrated in FIG. 12D, the gate-source voltage of the current source transistor 112 becomes equal to or higher than the threshold voltage due to the held charges. Then, a drain current flows through the current source transistor 112.
[0172]
When a sufficient time has elapsed and a steady state is reached, the drain current of the current source transistor 112 is determined as the control current as in a period TD3 shown in FIG. In this way, the gate voltage of the current source transistor 112 when the control current is the drain current is held in the current source capacitor 111. Thereafter, the current holding transistor 804 is turned off. Then, the charge held in the current source capacitor 111 is also distributed to the gate electrode of the current stop transistor 805. In this way, the current holding transistor 804 is turned off, and at the same time, the current stop transistor 805 is automatically turned on.
[0173]
In the period TD4 illustrated in FIG. 12F, the current input transistor 803 is turned off. Thus, no control current is input to the pixel. Note that the timing for turning off the current holding transistor 804 is preferably earlier or simultaneous with the timing for turning off the current input transistor 803. This is to prevent the electric charge held in the current source capacitor 111 from being discharged. When a voltage is applied between the terminal A and the terminal B after the period TD4, a constant current is output via the current source transistor 112 and the current stop transistor 805. That is, when the current source circuit 102 outputs a constant current, the current source transistor 112 and the current stop transistor 805 function as one multi-gate transistor. Therefore, the value of the constant current to be output can be set small with respect to the input control current. Therefore, the setting operation of the current source circuit can be speeded up. Note that the current stop transistor 805 and the current source transistor 112 must have the same polarity. It is desirable that the current stop transistor 805 and the current source transistor 112 have the same current characteristics. This is because, in each current source circuit 102 having the fourth configuration, when the characteristics of the current stop transistor 805 and the current source transistor 112 are not uniform, the output current of the current source circuit varies.
[0174]
In the current source circuit of the fourth configuration, not only the current stop transistor 805 but also a transistor (current source transistor 112) that receives a control current and converts the input control current into a corresponding gate voltage is used. A current is output from the current source circuit 102. On the other hand, in the current source circuit of the first configuration, a control current is input, a transistor (current transistor) that converts the input control current into a corresponding gate voltage, and a transistor (current) that converts the gate voltage into a drain current. Source transistor) was completely different. Therefore, the influence of the variation in the current characteristics of the transistors on the output current of the current source circuit 102 can be reduced in the fourth configuration than in the first configuration.
[0175]
Each signal line of the current source circuit of the fourth configuration can be shared. For example, the current input transistor 803 and the current holding transistor 804 have no problem in operation if they are switched on / off at the same timing. Therefore, the current input transistor 803 and the current holding transistor 804 can have the same polarity, and the signal line GH and the signal line GN can be shared.
[0176]
Next, a current source circuit having a fifth configuration will be described. Refer to FIG. 13 for the description. In FIG. 13A, the same portions as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
[0177]
The components of the current source circuit having the fifth configuration will be described. The current source circuit having the fifth configuration includes a current source transistor 112 and a light emitting transistor 886. In addition, a current input transistor 883, a current holding transistor 884, and a current reference transistor 888 functioning as a switch are included. Here, the current source transistor 112, the light emitting transistor 886, the current input transistor 883, the current holding transistor 884, and the current reference transistor 888 may be P-channel type or N-channel type. However, the current source transistor 112 and the light emitting transistor 886 need to have the same polarity. Here, the current source transistor 112 and the light emitting transistor 886 are examples of P-channel transistors. Further, it is desirable that the current source transistor 112 and the light emitting transistor 886 have the same current characteristics. Further, it has a current source capacitor 111 that holds the gate potential of the current source transistor 112. Note that the current source capacitor 111 can be omitted by positively using the gate capacitor of the transistor. Further, a signal line GN for inputting a signal to the gate electrode of the current input transistor 883 and a signal line GH for inputting a signal to the gate electrode of the current holding transistor 884 are provided. Furthermore, it has a current line CL to which a control signal is input and a current reference line SCL that is kept at a constant potential.
[0178]
The connection relationship of these components will be described. The source terminal of the current source transistor 112 is connected to the terminal B, and is connected to the current reference line SCL via the current reference transistor 888. The drain terminal of the current source transistor 112 is connected to the source terminal of the light emitting transistor 886, and is connected to the current line CL via the current input transistor 883. The gate electrode and the source terminal of the current source transistor 112 are connected via a current source capacitor 111. The gate electrode of the current source transistor 112 and the gate electrode of the light emitting transistor 886 are connected, and are connected to the current line CL via the current holding transistor 884. The drain terminal of the light emitting transistor 886 is connected to the terminal A.
[0179]
Note that in FIG. 13A, the arrangement of the current holding transistors 884 may be changed to have a circuit configuration as shown in FIG. In FIG. 13B, the current holding transistor 884 is connected between the gate electrode and the drain terminal of the current source transistor 112.
[0180]
Next, a method for setting the current source circuit having the fifth configuration will be described. In FIG. 13A and FIG. 13B, the setting operation is the same. Here, the setting operation will be described using the circuit shown in FIG. 13A as an example. 13C to 13F are used for the description. In the current source circuit of the fifth configuration, the setting operation is performed through the states of FIGS. 13C to 13F in order. In the description, for simplicity, the current input transistor 883, the current holding transistor 884, and the current reference transistor 888 are represented as switches. Here, an example in which the control signal for setting the current source circuit is a control current is shown. In the figure, a path through which current flows is indicated by a thick arrow.
[0181]
In a period TD1 illustrated in FIG. 13C, the current input transistor 883, the current holding transistor 884, and the current reference transistor 888 are turned on. At this time, the light-emitting transistor 886 is in an off state. This is because the potentials of the source terminal and the gate electrode of the light-emitting transistor 886 are kept equal by the current holding transistor 884 and the current input transistor 883 which are turned on. In other words, the transistor that is turned off when the source-gate voltage is zero is used for the light-emitting transistor 886, so that the light-emitting transistor 886 is turned off in the period TD1. In this way, a current flows from the illustrated path, and electric charge is held in the current source capacitor 111.
[0182]
In a period TD2 illustrated in FIG. 13D, the voltage between the gate and the source of the current source transistor 112 becomes equal to or higher than the threshold voltage due to the charge held in the current source capacitor 111. Then, a drain current flows through the current source transistor 112.
[0183]
When a sufficient time elapses and a steady state is reached, the drain current of the current source transistor 112 is determined as the control current as in a period TD3 shown in FIG. In this way, the gate voltage of the current source transistor 112 when the control current is the drain current is held in the current source capacitor 111. Thereafter, the current holding transistor 884 is turned off. Then, the charge held in the current source capacitor 111 is also distributed to the gate electrode of the light emitting transistor 886. Thus, the current holding transistor 884 is turned off, and at the same time, the light emitting transistor 886 is automatically turned on.
[0184]
In a period TD4 illustrated in FIG. 13F, the current reference transistor 888 and the current input transistor 883 are turned off. Thus, no control current is input to the pixel. Note that the timing for turning off the current holding transistor 884 is preferably earlier or at the same time as the timing for turning off the current input transistor 883. This is to prevent the electric charge held in the current source capacitor 111 from being discharged. When a voltage is applied between the terminal A and the terminal B after the period TD4, a constant current is output through the current source transistor 112 and the light emitting transistor 886. That is, when the current source circuit 102 outputs a constant current, the current source transistor 112 and the light emitting transistor 886 function as one multi-gate transistor. Therefore, the value of the constant current to be output can be set small with respect to the input control current. Thus, the setting operation of the current source circuit can be speeded up. Note that the polarities of the light emitting transistor 886 and the current source transistor 112 need to be the same. The current characteristics of the light emitting transistor 886 and the current source transistor 112 are preferably the same. This is because in each current source circuit 102 having the fifth configuration, when the characteristics of the light emitting transistor 886 and the current source transistor 112 are not uniform, the output current varies.
[0185]
In the current source circuit of the fifth configuration, a current from the current source circuit 102 is also obtained by using a transistor (current source transistor 112) that receives the control current and converts the input control current into a corresponding gate voltage. Output. On the other hand, in the current source circuit of the first configuration, a control current is input, a transistor (current transistor) that converts the input control current into a corresponding gate voltage, and a transistor (current) that converts the gate voltage into a drain current. Source transistor) was completely different. Therefore, the influence of variations in transistor current characteristics on the output current of the current source circuit 102 can be reduced as compared with the first configuration.
[0186]
Note that the current reference line SCL and the current reference transistor 888 are not required when a current is supplied to the terminal B in the period TD1 to the period TD3 in the setting operation.
[0187]
Each signal line of the current source circuit of the fifth configuration can be shared. For example, the current input transistor 883 and the current holding transistor 884 have no operational problem as long as they are switched on and off at the same timing. Therefore, the current input transistor 883 and the current holding transistor 884 can have the same polarity, and the signal line GH and the signal line GN can be shared. In addition, the current reference transistor 888 and the current input transistor 883 have no problem in operation as long as they are switched on and off at the same timing. Therefore, the current reference transistor 888 and the current input transistor 883 have the same polarity, and the signal line GN and the signal line GC can be shared.
[0188]
Next, the current source circuits having the first to fifth configurations described above are grouped together in a slightly larger framework for each feature.
[0189]
The five current source circuits described above are roughly classified into a current mirror type current source circuit, an identical transistor type current source circuit, and a multi-gate type current source circuit. These will be described below.
[0190]
An example of the current mirror type current source circuit is a current source circuit having a first configuration. In the current mirror type current source circuit, the signal input to the light emitting element is a current obtained by increasing or decreasing the control current input to the pixel by a predetermined magnification. For this reason, it is possible to set the control current large to some extent. Therefore, the setting operation of the current source circuit of each pixel can be performed quickly. However, if the current characteristics of a pair of transistors constituting the current mirror circuit included in the current source circuit are different, there is a problem that image display varies.
[0191]
Examples of the same transistor type current source circuit include a current source circuit having a second configuration and a third configuration. In the same transistor type current source circuit, the signal input to the light emitting element is equal to the current value of the control current input to the pixel. Here, in the same transistor type current source circuit, the transistor to which the control current is input and the transistor that outputs the current to the light emitting element are the same. Therefore, image unevenness due to variation in current characteristics of transistors is reduced.
[0192]
Examples of the multi-gate type current source circuit include a current source circuit having a fourth configuration and a fifth configuration. In the multi-gate type current source circuit, the signal input to the light emitting element is a current obtained by increasing or decreasing the control current input to the pixel by a predetermined magnification. For this reason, it is possible to set the control current large to some extent. Therefore, the setting operation of the current source circuit of each pixel can be performed quickly. In addition, a part of the transistor that outputs current to the light emitting element is shared with the transistor to which the control current is input. Therefore, image unevenness due to variations in current characteristics of transistors is reduced as compared with a current mirror type current source circuit.
[0193]
Next, the relationship between the setting operation and the operation of the paired switch units in each of the above-described three categories of current source circuits will be described.
[0194]
The relationship between the setting operation in the case of the current mirror type current source circuit and the operation of the corresponding switch unit is shown below. In the case of a current mirror type current source circuit, a predetermined constant current can be output even while a control current is being input. Therefore, it is not necessary to synchronize the operation of the paired switch units and the setting operation of the current source circuit.
[0195]
The relationship between the setting operation in the case of the same transistor type current source circuit and the operation of the corresponding switch unit is shown below. In the case of the same transistor type current source circuit, a constant current cannot be output while the control current is input. Therefore, it is necessary to synchronize the operation of the paired switch units and the setting operation of the current source circuit. For example, the setting operation of the current source circuit can be performed only when the switch unit is in an off state.
[0196]
The relationship between the setting operation in the case of the multi-gate type current source circuit and the operation of the corresponding switch unit is shown below. In the case of a multi-gate current source circuit, a constant current cannot be output while a control current is input. Therefore, it is necessary to synchronize the operation of the paired switch units and the setting operation of the current source circuit. For example, the setting operation of the current source circuit can be performed only when the switch unit is in an off state.
[0197]
Next, in the case where the setting operation of the current source circuit and the operation of the paired switch unit are synchronized, the operation when combined with the time gray scale method will be described in detail.
[0198]
Here, attention is paid to the case where the setting operation of the current source circuit is performed only when the switch unit is in the OFF state. Note that the detailed description of the time gray scale method is the same as the method described in the second embodiment, and thus the description thereof is omitted here. When the time gray scale method is used, it is a non-display period that the switch portion is always in an off state. Therefore, the setting operation of the current source circuit can be performed in the non-display period.
[0199]
The non-display period starts by sequentially selecting each pixel row in the reset period. Here, the setting operation of each pixel row can be performed at the same frequency as the frequency for sequentially selecting the scanning lines. For example, attention is paid to the case where the switch unit having the configuration shown in FIG. The setting operation of the current source circuit can be performed by selecting each pixel row at the same frequency as the frequency for sequentially selecting the scanning line G and the erasing signal line RG.
[0200]
However, it may be difficult to sufficiently perform the setting operation of the current source circuit with the length of the selection period for one row. In that case, the setting operation of the current source circuit may be performed slowly using a selection period for a plurality of rows. Slowly performing the setting operation of the current source circuit indicates that the operation of accumulating a predetermined charge in the current source capacity of the current source circuit is performed slowly over a long time.
[0201]
As described above, each row is selected using a selection period for a plurality of rows and using the same frequency as the frequency for selecting the erasing signal line RG and the like in the reset period. Will do. Therefore, in order to perform the setting operation for pixels in all rows, it is necessary to perform the setting operation in a plurality of non-display periods.
[0202]
Next, a configuration of the display device and a driving method when the above method is used will be described in detail. First, a driving method for performing a setting operation for pixels in one row using a period having the same length as a period in which a plurality of scanning lines are selected will be described. FIG. 14 is used for the description. In the figure, as an example, a timing chart for performing the setting operation of pixels in one row during a period in which ten scanning lines are selected is shown.
[0203]
FIG. 14A shows the operation of each row in each frame period. Note that the same portions as those in the timing chart shown in FIG. 4 in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Here, one frame period is divided into three subframe periods SF. 1 ~ SF Three An example of the division is shown. The subframe period SF 2 And SF Three In each case, a non-display period Tus is provided. A pixel setting operation is performed during the non-display period Tus (period A and period B in the figure).
[0204]
Next, operations in the period A and the period B will be described in detail. FIG. 14B is used for the description. In the drawing, the period during which the pixel setting operation is performed is shown as the period during which the signal line GN is selected. In general, the signal line GN of the pixel in the i-th row (i is a natural number) is GN i It showed in. First, the first frame period F 1 In period A, GN 1 , GN 11 , GN twenty one , ... selected one after another. Thus, the pixel setting operation for the first row, the eleventh row, the twenty-first row,... Is performed (period 1). Then, the first frame period F 1 In period B of GN 2 , GN 12 , GN twenty two , ... are selected. Thus, the pixel setting operation for the second row, the twelfth row, the twenty-second row,... Is performed (period 2). By repeating the above operation for a period of 5 frames, the setting operation for all the pixels is performed in a single operation.
[0205]
Here, a period that can be used for the setting operation of pixels in one row is denoted as Tc. When the above driving method is used, Tc can be set to 10 times the selection period of the scanning line G. Thus, the time used for the setting operation per pixel can be lengthened. In addition, the pixel setting operation can be performed efficiently and accurately.
[0206]
If a single setting operation is not sufficient, the above operation may be repeated a plurality of times to gradually perform the pixel setting operation.
[0207]
Next, a structure of a driver circuit when the above driving method is used will be described with reference to FIG. FIG. 15 shows a drive circuit for inputting a signal to the signal line GN. However, the same applies to signals input to other signal lines of the current source circuit. Two configuration examples of a driving circuit for performing a pixel setting operation are given.
[0208]
The first example is a driving circuit configured to switch the output of the shift register by a switching signal and output the signal to the signal line GN. An example of the structure of this drive circuit (setting operation drive circuit) is shown in FIG. The setting operation drive circuit 5801 includes a shift register 5802, an AND circuit, an inverter circuit (INV), and the like. Note that here, an example of a driver circuit having a structure in which one signal line GN is selected is four times the pulse output period of the shift register 5802.
[0209]
The operation of the setting operation drive circuit 5801 will be described. The output of the shift register 5802 is selected by the switching signal 5803 and is output to the signal line GN through the AND circuit.
[0210]
The second example is a driving circuit configured to latch a signal for selecting a specific row by the output of the shift register. An example of the structure of this drive circuit (setting operation drive circuit) is shown in FIG. The setting operation drive circuit 5811 includes a shift register 5812, a latch 1 circuit 5813, and a latch 2 circuit 5814.
[0211]
The operation of the setting operation drive circuit 5811 will be described. Based on the output of the shift register 5812, the latch 1 circuit 5813 holds the row selection signal 5815 in order. Here, the row selection signal 5815 is a signal for selecting an arbitrary output among the outputs of the shift register 5812. The signal held in the latch 1 circuit 5813 is transferred to the latch 2 circuit 5814 by the latch signal 5816. Thus, a signal is input to the specific signal line GN.
[0212]
Even in the display period, the setting operation can be performed in the case of a current mirror type current source circuit. Even in the same transistor type current source circuit or multi-gate type current source circuit, a driving method is used in which the display period is temporarily interrupted, the setting operation of the current source circuit is performed, and then the display period is restarted. Also good.
[0213]
This embodiment mode can be implemented by being freely combined with Embodiment Mode 1 and Embodiment Mode 2.
[0214]
(Embodiment 4)
In this embodiment, the structure and operation of each pixel will be described. Note that a case where each pixel has two pairs of a switch unit and a current source circuit is taken as an example. An example will be described in which the configurations of the two current source circuits of the two pairs are selected from the configurations of the five current source circuits shown in the third embodiment and combined.
[0215]
A first combination example is shown. In the first combination example, each of the two current source circuits (the first current source circuit and the second current source circuit) included in the pixel is the current source circuit having the third configuration illustrated in FIG. It is. Note that the configuration of these current source circuits is the same as that of the third embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
[0216]
FIG. 16 shows the configuration of the pixels of the first combination example. Note that in FIG. 16, the same portions as those in FIG. 11A are denoted by the same reference numerals. Note that the part corresponding to the first current source circuit is indicated by adding a after the reference in FIG. Further, the part corresponding to the second current source circuit is indicated by adding b after the reference numeral in FIG. In addition, the configuration of two switch units (a first switch unit and a second switch unit) of a pair of a switch unit and a current source circuit included in each pixel is referred to Embodiment Mode 2, and the description thereof is omitted here.
[0217]
Here, the first current source circuit 102a and the second current source circuit 102b can share wirings and elements. An example is shown below.
[0218]
A signal line can be shared. For example, the signal line GNa and the signal line GNb can be shared. Further, the signal line GHa and the signal line GHb can be shared. Further, the signal line GEa and the signal line GEb can be shared. Furthermore, the signal line GCa and the signal line GCb can be shared. This structure is shown in FIG.
[0219]
Alternatively, the current line CLa and the current line CLb can be shared. Further, the current reference line SCLa and the current reference line SCLb can be shared. This structure is shown in FIG.
[0220]
Note that the structures in FIGS. 17A and 17B can be freely combined.
[0221]
The above is the description of the configuration related to the first combination example.
[0222]
Next, the operation of the pixel having the above configuration will be described. The setting method of each of the current source circuits 102a and 102b is the same as that in the third embodiment. The current source circuits 102a and 102b are identical transistor type current source circuits. Therefore, the setting operation is desirably performed in synchronization with the operation of the switch unit.
[0223]
This embodiment mode can be implemented freely combining with Embodiment Modes 1 to 3.
[0224]
(Embodiment 5)
In this embodiment, the structure and operation of each pixel will be described. Note that a case where each pixel has two pairs of a switch unit and a current source circuit is taken as an example. An example will be described in which the configurations of the two current source circuits of the two pairs are selected from the configurations of the five current source circuits shown in the third embodiment and combined.
[0225]
A second combination example that is different from the first combination example shown in the fourth embodiment will be described. In the second combination example, one of the two current source circuits included in the pixel (first current source circuit) is the current source circuit having the third configuration illustrated in FIG. Another current source circuit (second current source circuit) is the current source circuit having the first configuration shown in FIG. Note that the configuration of these current source circuits is the same as that of the third embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
[0226]
FIG. 18 shows a pixel configuration of the second combination example. Note that in FIG. 18, the same portions as those in FIGS. 11A and 10A are denoted by the same reference numerals. Note that the part corresponding to the first current source circuit is indicated by adding a after the reference in FIG. Further, the part corresponding to the second current source circuit is indicated by adding b after the reference numeral in FIG. In addition, since the configuration of the two switch units (first switch unit and second switch unit) of the switch unit and the current source circuit included in each pixel can be referred to the second embodiment, it will be described here. Is omitted.
[0227]
Here, the first current source circuit 102a and the second current source circuit 102b can share wirings and elements. An example is shown below.
[0228]
The current source capacitor 111 can be shared by the first current source circuit 102a and the second current source circuit 102b. This configuration is shown in FIG. The same parts as those in FIG. 18 are denoted by the same reference numerals.
[0229]
It is also possible to share a current transistor between different pixels.
[0230]
Further, the signal line can be shared.
[0231]
For example, the signal line GNa and the signal line GNb can be shared. Further, the signal line GHa and the signal line GHb can be shared. This structure is shown in FIG.
[0232]
Alternatively, the current line CLa and the current line CLb can be shared. This structure is shown in FIG.
[0233]
Further, the signal line Sa can be used instead of the current line CLa. This structure is shown in FIG.
[0234]
Note that the configurations in FIGS. 40 and 19A to 19C can be freely combined.
[0235]
The above is the description of the configuration related to the second combination example.
[0236]
Next, the operation of the pixel having the above configuration will be described. The setting method of each of the current source circuits 102a and 102b is the same as that in the third embodiment. The current source circuit 102a is the same transistor type current source circuit. Therefore, the setting operation is desirably performed in synchronization with the operation of the switch unit. The current source circuit 102b is a current mirror type current source circuit. Therefore, the setting operation is desirably performed in synchronization with the operation of the switch unit.
[0237]
In the pixel configuration of this embodiment, when different current values are output from the same transistor type current source circuit and the current mirror type current source circuit of each pixel, the output of the same transistor type current source circuit It is desirable to set the current value larger than the current value of the output current of the current mirror type current source circuit. The reason will be described below.
[0238]
As described in the third embodiment, it is necessary to input a control current having the same current value as the output current in the same transistor type current source circuit, but in the current mirror type current source circuit, the current value of the output current is On the other hand, it is possible to input a control current having a large current value. By using a control current having a large current value, the setting operation of the current source circuit can be performed accurately because it is fast and hardly affected by noise. Therefore, if an output current having the same current value is set, the setting operation of the current source circuit is slower in the same transistor type current source circuit than in the current mirror type current source circuit. Therefore, in the same transistor type current source circuit, the current value of the output current is made larger than the current mirror type current source circuit, the current value of the control current is increased, and the setting operation of the current source circuit is performed quickly and accurately. It is desirable to do.
[0239]
Further, as described in the third embodiment, the current mirror type current source circuit has a larger variation in output current than the same transistor type current source circuit. The larger the current value of the output current of the current source circuit, the greater the influence of variation. Therefore, if output currents having the same current value are set, the output current varies more in the current mirror type current source circuit than in the same transistor type current source circuit. Therefore, in the current mirror type current source circuit, it is desirable that the current value of the output current is made smaller than that of the same transistor type current source circuit to reduce the variation in the output current.
[0240]
As described above, in the pixel configuration of this embodiment, when different current values are output from the same transistor type current source circuit and the current mirror type current source circuit of each pixel, the same transistor type current source It is desirable that the current value of the output current of the circuit is set larger than the current value of the output current of the current mirror type current source circuit.
[0241]
When the pixel configuration of FIG. 40 is used, it is desirable that the output current of the current source circuit 102a be set larger than the output current of the current source circuit 102b. Thus, the setting operation can be performed quickly by increasing the output current of the current source circuit 102a that performs the setting operation. Further, in the current source circuit 102b in which the drain current of the transistor 112b different from the transistor to which the control current is input is used as the output current, the influence of the variation can be reduced by setting the output current small.
[0242]
This embodiment mode can be implemented freely combining with Embodiment Modes 1 to 3.
[0243]
(Embodiment 6)
In this embodiment, the structure and operation of each pixel will be described. An example in which each pixel has two pairs of a switch unit and a current source circuit will be described. An example will be described in which the configurations of the two current source circuits of the two pairs are selected from the configurations of the five current source circuits shown in the third embodiment and combined.
[0244]
Note that a third combination example different from the first combination example and the second combination example shown in the fourth and fifth embodiments will be described. In the third combination example, one of the two current source circuits included in the pixel (first current source circuit) is the current source circuit having the third configuration illustrated in FIG. Another current source circuit (second current source circuit) is the current source circuit having the second configuration shown in FIG. Note that the configuration of these current source circuits is the same as that of the third embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
[0245]
FIG. 20 shows the configuration of the pixels of the third combination example. Note that in FIG. 20, the same portions as those in FIGS. 11A and 10A are denoted by the same reference numerals. Note that the part corresponding to the first current source circuit is indicated by adding a after the reference in FIG. Further, the part corresponding to the second current source circuit is indicated by adding b after the reference in FIG. In addition, since the configuration of the two switch units (first switch unit and second switch unit) of the switch unit and the current source circuit included in each pixel can be referred to the second embodiment, it will be described here. Is omitted.
[0246]
Here, the first current source circuit 102a and the second current source circuit 102b can share wirings and elements. An example is shown below.
[0247]
The first current source circuit 102a and the second current source circuit 102b can share the current source capacitance. This configuration is shown in FIG. In addition, the same part as FIG. 20 is shown using the same code | symbol.
[0248]
Further, the signal line can be shared.
[0249]
For example, the signal line GNa and the signal line GNb can be shared. Further, the signal line GHa and the signal line GHb can be shared. Furthermore, the signal line GEa and the signal line GSb can be shared. This structure is shown in FIG.
[0250]
Alternatively, the current line CLa and the current line CLb can be shared. This structure is shown in FIG.
[0251]
Note that the configurations in FIGS. 40 and 21A to 21B can be freely combined.
[0252]
The above is the description of the configuration related to the third combination example.
[0253]
Next, the operation of the pixel having the above configuration will be described. The setting method of each of the current source circuits 102a and 102b is the same as that in the third embodiment. The current source circuit 102a is the same transistor type current source circuit. Therefore, the setting operation is desirably performed in synchronization with the operation of the switch unit. The current source circuit 102b is the same transistor type current source circuit. Therefore, the setting operation is desirably performed in synchronization with the operation of the switch unit.
[0254]
This embodiment mode can be implemented freely combining with Embodiment Modes 1 to 3.
[0255]
(Embodiment 7)
In this embodiment, the structure and operation of each pixel will be described. An example in which each pixel has two pairs of a switch unit and a current source circuit will be described. An example will be described in which the configurations of the two current source circuits of the two pairs are selected from the configurations of the five current source circuits shown in the third embodiment and combined.
[0256]
Note that a fourth combination example different from the first to third combination examples shown in the fourth to sixth embodiments will be described. In the fourth combination example, one of the two current source circuits included in the pixel (first current source circuit) is the current source circuit having the third configuration illustrated in FIG. Another current source circuit (second current source circuit) is the current source circuit having the fourth configuration shown in FIG. Note that the configuration of these current source circuits is the same as that of the third embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
[0257]
FIG. 22 shows the configuration of the pixels of the fourth combination example. Note that in FIG. 22, the same portions as those in FIGS. 11A and 12A are denoted by the same reference numerals. Note that the part corresponding to the first current source circuit is indicated by adding a after the reference in FIG. Further, the part corresponding to the second current source circuit is indicated by adding b after the reference in FIG. In addition, since the configuration of the two switch units (first switch unit and second switch unit) of the switch unit and the current source circuit included in each pixel can be referred to the second embodiment, it will be described here. Is omitted.
[0258]
Here, the first current source circuit 102a and the second current source circuit 102b can share wirings and elements. An example is shown below.
[0259]
A signal line can be shared.
[0260]
For example, the signal line GNa and the signal line GNb can be shared. Further, the signal line GHa and the signal line GHb can be shared. This structure is shown in FIG.
[0261]
Alternatively, the current line CLa and the current line CLb can be shared. This structure is shown in FIG.
[0262]
Further, the signal line Sa can be used instead of the current line CLa. This structure is shown in FIG.
[0263]
Note that the structures in FIGS. 23A to 23C can be freely combined.
[0264]
The above is the description of the configuration relating to the fourth combination example.
[0265]
Next, the operation of the pixel having the above configuration will be described. The setting method of each of the current source circuits 102a and 102b is the same as that in the third embodiment. The current source circuit 102a is the same transistor type current source circuit. Therefore, the setting operation is desirably performed in synchronization with the operation of the switch unit. On the other hand, the current source circuit 102b is a multi-gate type current source circuit. Therefore, the setting operation is desirably performed in synchronization with the operation of the switch unit.
[0266]
In the pixel configuration of this embodiment, when different current values are output from the same transistor type current source circuit and multi-gate type current source circuit of each pixel, the output of the same transistor type current source circuit It is desirable to set the current value larger than the current value of the output current of the multi-gate type current source circuit. The reason will be described below.
[0267]
As described in the third embodiment, it is necessary to input a control current having the same current value as that of the output current in the same transistor type current source circuit. However, in the multi-gate type current source circuit, the current value of the output current is changed. On the other hand, it is possible to input a control current having a large current value. By using a control current having a large current value, the setting operation of the current source circuit can be performed accurately because it is fast and hardly affected by noise. Therefore, if an output current having the same current value is set, the setting operation of the current source circuit is slower in the same transistor type current source circuit than in the multi-gate type current source circuit. Therefore, in the same transistor type current source circuit, the current value of the output current is made larger than the multi-gate type current source circuit, the current value of the control current is increased, and the setting operation of the current source circuit can be performed quickly and accurately. It is desirable to do.
[0268]
As described in the third embodiment, the multi-gate type current source circuit has a large variation in output current as compared with the same transistor type current source circuit. The larger the current value of the output current of the current source circuit, the greater the influence of variation. For this reason, if output currents having the same current value are set, variation in output current is larger in the multi-gate type current source circuit than in the same transistor type current source circuit. Therefore, in a multi-gate type current source circuit, it is desirable to reduce the output current variation by making the current value of the output current smaller than that of the same transistor type current source circuit.
[0269]
As described above, in the pixel configuration of this embodiment, when different current values are output from the same transistor type current source circuit and multi-gate type current source circuit of each pixel, the same transistor type current source It is desirable that the current value of the output current of the circuit is set larger than the current value of the output current of the multi-gate type current source circuit.
[0270]
This embodiment mode can be implemented freely combining with Embodiment Modes 1 to 3.
[0271]
(Embodiment 8)
In this embodiment, the structure and operation of each pixel will be described. An example in which each pixel has two pairs of a switch unit and a current source circuit will be described. An example will be described in which the configurations of the two current source circuits of the two pairs are selected from the configurations of the five current source circuits shown in the third embodiment and combined.
[0272]
Note that a fifth combination example different from the first to fourth combination examples shown in the fourth to seventh embodiments will be described. In the fifth combination example, one of the two current source circuits (first current source circuit) included in the pixel is the current source circuit having the third configuration illustrated in FIG. Another current source circuit (second current source circuit) is the current source circuit having the fifth configuration shown in FIG. Note that the configuration of these current source circuits is the same as that of the third embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
[0273]
FIG. 24 shows the pixel configuration of the fifth combination example. 24, the same portions as those in FIGS. 11A and 13A are denoted by the same reference numerals. Note that the part corresponding to the first current source circuit is indicated by adding a after the reference in FIG. Further, the part corresponding to the second current source circuit is indicated by adding b after the reference in FIG. In addition, since the configuration of the two switch units (first switch unit and second switch unit) of the switch unit and the current source circuit included in each pixel can be referred to the second embodiment, it will be described here. Is omitted.
[0274]
Here, the first current source circuit 102a and the second current source circuit 102b can share wirings and elements. An example is shown below.
[0275]
A signal line can be shared.
[0276]
For example, the signal line GNa and the signal line GNb can be shared. Further, the signal line GHa and the signal line GHb can be shared. Further, the signal line GCa and the signal line GCb can be shared. This structure is shown in FIG.
[0277]
Alternatively, the current line CLa and the current line CLb can be shared. This structure is shown in FIG.
[0278]
Note that the structures in FIGS. 25A to 25B can be freely combined.
[0279]
The above is the description of the configuration related to the fifth combination example.
[0280]
Next, the operation of the pixel having the above configuration will be described. The setting method of each of the current source circuits 102a and 102b is the same as that in the third embodiment. The current source circuit 102a is the same transistor type current source circuit. Therefore, the setting operation is desirably performed in synchronization with the operation of the switch unit. On the other hand, the current source circuit 102b is a multi-gate type current source circuit. Therefore, the setting operation is desirably performed in synchronization with the operation of the switch unit.
[0281]
In the pixel configuration of this embodiment, when different current values are output from the same transistor type current source circuit and multi-gate type current source circuit of each pixel, the output of the same transistor type current source circuit It is desirable to set the current value larger than the current value of the output current of the multi-gate type current source circuit. The reason is the same as in the seventh embodiment, and the description is omitted.
[0282]
This embodiment mode can be implemented freely combining with Embodiment Modes 1 to 3.
[0283]
(Embodiment 9)
In this embodiment mode, four specific examples in the case of expressing gradation in combination with a time gradation method in the pixel configuration of the present invention are shown. Note that the basic description of the time gray scale method has been given in Embodiment 2, and therefore the description thereof is omitted here. In this embodiment, a case where 64 gradations are expressed is illustrated.
[0284]
A first example is shown. By appropriately determining the output currents of the plurality of current source circuits of each pixel, the current value (I) of the current flowing through the light emitting element is changed to a ratio of 1: 2. At this time, one frame period is divided into three subframe periods, and the ratio of the display period length (T) of each subframe period is set to 1: 4: 16. Thus, as shown in Table 1, 64 gradations can be expressed by the combination of the current flowing through the light emitting element (denoted as current I) and the length of the display period (denoted as period T).
[0285]
[Table 1]
Figure 0004489373
[0286]
A second example is shown. By appropriately determining the output currents of the plurality of current source circuits of each pixel, the current value (I) of the current flowing through the light emitting element is changed to a ratio of 1: 4. At this time, one frame period is divided into three subframe periods, and the ratio of the display period lengths (T) of each subframe period is set to 1: 2: 16. Thus, as shown in Table 2, 64 gradations can be expressed by the combination of the current I flowing through the light emitting element and the period T.
[0287]
[Table 2]
Figure 0004489373
[0288]
A third example is shown. By appropriately determining the output currents of the plurality of current source circuits of each pixel, the current value (I) of the current flowing through the light emitting element is changed to a ratio of 1: 2: 4. At this time, one frame period is divided into two subframe periods, and the ratio of the length (T) of the display period of each subframe period is set to 1: 8. Thus, as shown in Table 3, 64 gradations can be expressed by the combination of the current I flowing through the light emitting element and the period T.
[Table 3]
Figure 0004489373
[0289]
A fourth example is shown. By appropriately determining the output currents of the plurality of current source circuits included in each pixel, the current value (I) of the current flowing through the light emitting element is changed to a ratio of 1: 4: 16. At this time, one frame period is divided into two subframe periods, and the ratio of the display period length (T) of each subframe period is set to 1: 2. Thus, as shown in Table 4, 64 gradations can be expressed by the combination of the current I flowing through the light emitting element and the period T.
[0290]
[Table 4]
Figure 0004489373
[0291]
Note that this embodiment mode can be implemented by being freely combined with Embodiment Modes 1 to 8.
[0292]
(Embodiment 10)
In the first to ninth embodiments, each pixel has a plurality of pairs of current source circuits and switch units. However, each pixel may have only one pair of a current source circuit and a switch unit.
[0293]
If each pixel has one switch unit and current source circuit pair, two gradations can be expressed. Note that multiple gradations are possible by combining with other gradation display methods. For example, gradation display can be performed in combination with the time gradation method.
[0294]
This embodiment mode can be implemented by being freely combined with Embodiment Modes 1 to 9.
[0295]
(Embodiment 11)
Each pixel may have three or more current source circuits. For example, in the first combination example to the fifth combination example shown in the fourth to eighth embodiments, an arbitrary circuit is added among the current source circuits having the five configurations shown in the third embodiment. be able to.
[0296]
This embodiment mode can be implemented by being freely combined with Embodiment Modes 1 to 10.
[0297]
(Embodiment 12)
In this embodiment mode, a structure of a driver circuit that inputs a control current to each pixel in the display device of the present invention will be described.
[0298]
If the control current input to each pixel varies, the current value of the current output from the current source circuit of each pixel also varies. Therefore, a drive circuit configured to output a substantially constant control current to each current line is required. An example of such a drive circuit is shown below.
[0299]
For example, a signal line driver circuit having a configuration shown in Japanese Patent Application No. 2001-333462, Japanese Patent Application No. 2001-333466, Japanese Patent Application No. 2001-333470, Japanese Patent Application No. 2001-335917, or Japanese Patent Application No. 2001-335918 can be used. That is, the output current of the signal line driver circuit can be input to each pixel as a control current.
[0300]
In the display device of the present invention, by applying the signal line driver circuit, a substantially constant control current can be input to each pixel. In this way, it is possible to further reduce variations in image brightness.
[0301]
This embodiment mode can be implemented by being freely combined with Embodiment Modes 1 to 11.
[0302]
(Embodiment 13)
In this embodiment mode, a display system to which the present invention is applied will be described.
[0303]
Here, the display system means a memory for storing a video signal input to the display device, a circuit for outputting a control signal (clock pulse, start pulse, etc.) input to each drive circuit of the display device, and a controller for controlling them. Etc.
[0304]
An example of the display system is shown in FIG. In addition to the display device, the display system includes an A / D conversion circuit, a memory selection switch A, a memory selection switch B, a frame memory 1, a frame memory 2, a controller, a clock signal generation circuit, and a power generation circuit.
[0305]
The operation of the display system will be described. The A / D conversion circuit converts the video signal input to the display system into a digital video signal. The frame memory A or the frame memory B stores the digital video signal. Here, by using the frame memory A or the frame memory B for each period (every one frame period, every subframe period), it is possible to provide a margin for writing a signal to the memory and reading a signal from the memory. . The frame memory A or the frame memory B is selectively used by switching the memory selection switch A and the memory selection switch B by the controller. The clock generation circuit generates a clock signal or the like by a signal from the controller. The power generation circuit generates a predetermined power according to a signal from the controller. A signal read from the memory, a clock signal, a power supply, and the like are input to the display device via the FPC.
[0306]
Note that the display system to which the present invention is applied is not limited to the configuration shown in FIG. The present invention can be applied to display systems having any known configuration.
[0307]
This embodiment mode can be implemented by being freely combined with Embodiment Modes 1 to 12.
[0308]
(Embodiment 14)
The present invention can be applied to various electronic devices. That is, the components of the present invention can be applied to a portion (display unit) that performs image display of various electronic devices.
[0309]
As an example of the electronic apparatus of the present invention, a video camera, a digital camera, a goggle type display (head-mounted display), a navigation system, an audio playback device (car audio, audio component, etc.), a notebook type personal computer, a game machine, a portable information terminal (Mobile computer, mobile phone, portable game machine, electronic book or the like), image playback device provided with a recording medium (specifically, a device provided with a display that can play back a recording medium such as a DVD and display the image) ) And the like.
[0310]
Note that the present invention can be applied to various electronic devices without being limited to the above electronic devices.
[0311]
This embodiment mode can be implemented by being freely combined with Embodiment Modes 1 to 13.
[0312]
(Embodiment 15)
In the display device of the present invention, the current source transistor operates in the saturation region. Therefore, in this embodiment, an optimum range of the channel length of the current source transistor that can suppress the power consumption of the display device and can maintain the linearity of the operation in the saturation region of the current source transistor will be described. .
[0313]
The current source transistor included in the display device of the present invention operates in the saturation region, and its drain current I d Is represented by Equation 1 below. V gs Is the gate voltage, μ is the mobility, C 0 Is the gate capacitance per unit area, W is the channel width, L is the channel length, V th Is the threshold and drain current is I d And
[0314]
[Formula 1]
I d = ΜC 0 W / L (V gs -V th ) 2 / 2
[0315]
From Equation 1, μ, C 0 , V th , W is fixed, I d Is V ds L and V without depending on the value of gs It can be seen that it is determined by the value of.
[0316]
Incidentally, power consumption corresponds to the product of current and voltage. I d Is proportional to the luminance of the light-emitting element, so when the luminance is determined, I d The value of is fixed. Therefore, when considering reduction of power consumption, | V gs It can be seen that a lower | is desirable, and therefore a smaller value of L is desirable.
[0317]
However, as the value of L decreases, the linearity of the saturation region is not gradually maintained due to the Early effect or the kink effect. That is, the operation of the current source transistor does not follow the above equation 1, and I d Value of V gradually ds Depends on. V ds The value of V is due to deterioration of the light emitting element. EL In order to increase with decreasing d The value of is easily affected by the deterioration of the light emitting element.
[0318]
In other words, it is not desirable that the value of L is too small in consideration of the linearity of the saturation region, and if it is too large, power consumption cannot be suppressed. Most preferably, the value of L is made smaller as long as the linearity of the saturation region is maintained.
[0319]
In FIG. 42, W = 4 μm, V ds L and ΔI in a P-channel TFT when = 10V d The relationship is shown. ΔI d Is I d Is a value obtained by differentiating L with respect to L. d It corresponds to the slope of. Therefore ΔI d The smaller the value of, the higher the I in the saturation region d This means that the linearity is maintained. Then, as shown in FIG. 42, when L is increased, L is increased from about 100 μm to ΔI. d It can be seen that the value of has decreased dramatically. Therefore, in order to maintain the linearity of the saturation region, it can be seen that L is preferably about 100 μm or larger.
[0320]
In view of power consumption, it is more desirable that L is smaller. Therefore, in order to satisfy both conditions, it is most desirable that L is 100 ± 10 μm. That is, by setting the range of L to 90 μm ≦ L ≦ 110 μm, it is possible to suppress power consumption of a display device having a current source transistor and maintain linearity in a saturation region of the current source transistor.
[0321]
This embodiment mode can be implemented by being freely combined with Embodiment Modes 1 to 14.
[0322]
(Embodiment 16)
In the present embodiment, the driving method for further reducing the luminance variation described in the means for solving the problem, that is, the driving method for selectively using a plurality of current source circuits set to the same output current when expressing the same gradation. The structural example of the pixel which uses is shown.
[0323]
The pixel shown in this embodiment has a structure in which a plurality of current source circuits are provided and a switch unit paired with the plurality of current source circuits is shared. One digital video signal is input to each pixel, and an image is displayed by selectively using a plurality of current source circuits. Thus, the number of elements included in each pixel can be reduced and the aperture ratio can be increased. The plurality of current source circuits sharing the switch unit are set to output the same constant current. Then, when expressing the same gradation, different current source circuits that output the same constant current are used. In this way, even if the output current of the current source circuit varies, the current flowing through the light emitting element is averaged over time. Therefore, it is possible to visually reduce the luminance variation due to the variation in the output current of the current source circuit between the pixels.
[0324]
FIG. 43 shows a structure of the pixel of this embodiment mode. 7 and 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0325]
FIG. 43A shows a configuration in which the selection transistor 301 is shared in the switch portions 101a and 101b corresponding to the current source circuit. FIG. 43B shows a configuration in which the selection transistor 301 and the driving transistor 302 are shared in the switch portions 101a and 101b corresponding to the current source circuits 102a and 102b. Note that although not shown in FIG. 43, an erasing transistor 304 as shown in Embodiment Mode 2 may be provided. The connection method of the erasing transistor 304 in the pixel can be the same as that in the second embodiment.
[0326]
As the current source circuits 102a and 102b, the current source circuits having the first to fifth configurations described in Embodiment 3 can be freely applied. However, in the configuration in which a switch unit paired with a plurality of current source circuits is shared as in the present embodiment, conduction / non-conduction between terminal A and terminal B is selected for each of the current source circuits 102a and 102b. A function is necessary. The reason is that it is not possible to select a current source circuit that supplies current to the light emitting element from the plurality of current source circuits 102a and 102b by one switch unit arranged for the plurality of current source circuits. is there.
[0327]
For example, in the third embodiment, the current source circuits having the second to fifth configurations shown in FIGS. 10, 11, 12, and 13 are connected between the terminals A and B in the current source circuit 102 itself. There is a function to select conduction / non-conduction. That is, in the current source circuit having such a configuration, the terminal A and the terminal B are made non-conductive during the setting operation of the current source circuit, and the terminal A and the terminal B are made conductive when performing image display. be able to. On the other hand, in the third embodiment, the current source circuit having the first configuration shown in FIG. 9 or the like does not have a function of selecting conduction / non-conduction between the terminal A and the terminal B in the current source circuit 102 itself. That is, in the current source circuit having such a configuration, the terminal A and the terminal B are in a conductive state both when the current source circuit is set and when an image is displayed. Therefore, when the current source circuit having the configuration shown in FIG. 9 is used as the current source circuit of the pixel of this embodiment mode shown in FIG. 43, each current is generated by a signal different from the digital video signal. It is necessary to provide means for controlling conduction / non-conduction between the terminal A and the terminal B of the source circuit.
[0328]
In the pixel having the configuration of this embodiment, a display operation is performed using another current source circuit while the setting operation of one current source circuit is being performed among a plurality of current source circuits sharing the switch unit. be able to. Therefore, in the case of using the current source circuits of the second configuration to the fifth configuration in which the setting operation of the current source circuit and the current output cannot be performed simultaneously with the pixel configuration of the present embodiment, the current source circuit The setting operation and the display operation can be performed simultaneously.
[0329]
This embodiment mode can be implemented by being freely combined with Embodiment Modes 1 to 15.
[0330]
【The invention's effect】
In the display device of the present invention, the current flowing through the light emitting element is maintained at a predetermined constant current when performing image display. Therefore, the light emitting element can emit light with a constant luminance regardless of changes in current characteristics due to deterioration or the like. Is possible. In addition, by selecting the on / off state of the switch unit with a digital video signal, each light emitting state or non-light emitting state of each pixel is selected. Therefore, the writing of the video signal to the pixel can be accelerated. Further, in the pixel in which the non-light emitting state is selected by the video signal, the current input to the light emitting element is completely cut off by the switch unit, so that accurate gradation expression is possible.
[0331]
In the conventional current writing type analog system pixel configuration, it is necessary to reduce the current input to the pixel in accordance with the luminance. Therefore, there is a problem that the influence of noise is large. On the other hand, in the pixel configuration of the display device of the present invention, the influence of noise can be reduced if the current value of the constant current flowing through the current source circuit is set to be large to some extent.
[0332]
In addition, the light-emitting element can emit light with a constant luminance regardless of changes in current characteristics due to deterioration, etc., and the signal writing speed to each pixel is fast, and an accurate gradation can be expressed. Thus, a display device that can be reduced in size at low cost and a driving method thereof can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a structure of a pixel of a display device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a structure of a pixel of a display device of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a structure of a switch portion of a pixel of a display device of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a structure of a switch portion of a pixel of a display device of the present invention.
6A and 6B are diagrams illustrating a structure of a switch portion of a pixel and a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a structure of a pixel of a display device of the present invention.
FIG. 8 illustrates a structure of a pixel of a display device of the present invention.
9A and 9B are diagrams showing a structure and a driving method of a current source circuit of a pixel of a display device of the present invention.
10A and 10B are diagrams illustrating a structure and a driving method of a current source circuit of a pixel of a display device of the present invention.
11A and 11B illustrate a structure and a driving method of a current source circuit of a pixel in a display device of the present invention.
12A and 12B illustrate a structure and a driving method of a current source circuit of a pixel in a display device of the present invention.
FIGS. 13A and 13B illustrate a structure and a driving method of a current source circuit of a pixel of a display device of the present invention. FIGS.
FIG 14 is a diagram showing a driving method of a display device of the present invention;
FIG. 15 is a diagram showing a structure of a driver circuit of a display device of the present invention.
FIG 16 is a diagram showing a structure of a pixel of a display device of the present invention;
FIG. 17 is a diagram showing a structure of a pixel of a display device of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing a structure of a pixel of a display device of the present invention.
FIG 19 is a diagram showing a structure of a pixel of a display device of the present invention.
FIG. 20 is a diagram showing a structure of a pixel of a display device of the present invention.
FIG. 21 is a diagram showing a structure of a pixel of a display device of the present invention.
FIG 22 shows a structure of a pixel of a display device of the present invention.
FIG 23 shows a structure of a pixel of a display device of the present invention.
FIG 24 is a diagram showing a structure of a pixel of a display device of the present invention.
FIG. 25 is a diagram showing a structure of a pixel of a display device of the present invention.
FIG. 26 shows a structure of a pixel of a conventional display device.
FIG. 27 is a diagram showing an operation region of a driving TFT of a conventional display device.
FIG. 28 is a diagram showing a structure of a pixel of a conventional display device.
FIG. 29 is a diagram showing an operation of a pixel of a conventional display device.
30 is a diagram showing a configuration and operation of a pixel of a conventional display device.
FIG. 31 is a diagram showing an operation region of a driving TFT of a conventional display device.
FIG. 32 is a diagram showing an operation region of a driving TFT of a conventional display device.
FIG. 33 is a diagram showing a structure of a current source circuit of a pixel of a display device of the present invention.
34 is a diagram showing a structure of a current source circuit of a pixel in a display device of the present invention. FIG.
FIG 35 shows a structure of a pixel of a display device of the present invention.
FIG 36 is a diagram showing a structure of a current source circuit of a pixel in a display device of the present invention.
FIG. 37 is a diagram showing a structure of a current source circuit of a pixel of a display device of the present invention.
FIG. 38 is a diagram showing a structure of a current source circuit of a pixel in a display device of the present invention.
FIG. 39 is a diagram showing a structure of a current source circuit of a pixel in a display device of the present invention.
FIG. 40 is a diagram showing a structure of a pixel of a display device of the present invention.
41 is a schematic diagram showing a configuration of a display system of the present invention. FIG.
FIG. 42 shows channel length L and ΔI. d The graph which shows the relationship.
FIG. 43 is a diagram showing a structure of a pixel of a display device of the present invention.

Claims (5)

制御電流が供給され、前記制御電流に対応した一定電流を出力電流とする複数の電流源回路と、デジタルの映像信号によって、前記複数の電流源回路各々から発光素子への前記出力電流の入力を選択する複数のスイッチ部と、前記制御電流が入力される電流線と、電流基準線とを有する画素を含み、A control current is supplied, and a plurality of current source circuits that output a constant current corresponding to the control current as an output current, and a digital video signal is used to input the output current from each of the plurality of current source circuits to the light emitting element. A pixel having a plurality of switch units to select, a current line to which the control current is input, and a current reference line;
前記複数の電流源回路それぞれは、Each of the plurality of current source circuits includes:
第1のトランジスタと、A first transistor;
前記第1のトランジスタのゲート電圧を保持する第1の手段と、First means for holding a gate voltage of the first transistor;
前記第1のトランジスタのゲートとドレインの電気的接続を選択する第2の手段と、A second means for selecting an electrical connection between the gate and drain of the first transistor;
前記電流線と前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方との電気的接続を選択し、前記電流基準線と前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方との電気的接続を選択する第3の手段と、Selecting an electrical connection between the current line and one of a source or a drain of the first transistor and selecting an electrical connection between the current reference line and the other of the source or the drain of the first transistor; Means of
前記第1のトランジスタのドレイン電流を前記出力電流とする第4の手段とを有することを特徴とする表示装置。And a fourth means for using the drain current of the first transistor as the output current.
制御電流が供給され、前記制御電流に対応した一定電流を出力電流とする複数の電流源回路と、デジタルの映像信号によって、前記複数の電流源回路各々から発光素子への前記出力電流の入力を選択する複数のスイッチ部と、前記制御電流が入力される電流線と、電流基準線とを有する画素を含み、A control current is supplied, and a plurality of current source circuits that output a constant current corresponding to the control current as an output current, and a digital video signal is used to input the output current from each of the plurality of current source circuits to the light emitting element. A pixel having a plurality of switch units to select, a current line to which the control current is input, and a current reference line;
前記複数の電流源回路それぞれは、Each of the plurality of current source circuits includes:
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、第4のトランジスタと、第5のトランジスタと、容量素子とを有し、A first transistor, a second transistor, a third transistor, a fourth transistor, a fifth transistor, and a capacitor;
前記容量素子の一方の電極は、前記第1のトランジスタのソースと電気的に接続され、他方の電極は、前記第1のトランジスタのゲートと電気的に接続され、One electrode of the capacitor is electrically connected to a source of the first transistor, and the other electrode is electrically connected to a gate of the first transistor;
前記第1のトランジスタのゲートとドレインは、前記第2のトランジスタを介して電気的に接続され、A gate and a drain of the first transistor are electrically connected via the second transistor;
前記電流線は、前記第3のトランジスタを介して前記第1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、The current line is electrically connected to one of a source and a drain of the first transistor via the third transistor;
前記電流基準線は、前記第4のトランジスタを介して前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方と電気的に接続され、The current reference line is electrically connected to the other of the source and the drain of the first transistor via the fourth transistor;
前記出力電流は、前記第5のトランジスタ及び前記第1のトランジスタを介して流れることを特徴とする表示装置。The display device, wherein the output current flows through the fifth transistor and the first transistor.
制御電流が供給され、前記制御電流に対応した一定電流を出力電流とする複数の電流源回路と、デジタルの映像信号によって、前記複数の電流源回路各々から発光素子への前記出力電流の入力を選択する複数のスイッチ部と、前記制御電流が入力される電流線と、電流基準線とを有する画素を含み、A control current is supplied, and a plurality of current source circuits that output a constant current corresponding to the control current as an output current, and a digital video signal is used to input the output current from each of the plurality of current source circuits to the light emitting element. A pixel having a plurality of switch units to select, a current line to which the control current is input, and a current reference line;
前記複数の電流源回路それぞれは、Each of the plurality of current source circuits includes:
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、第4のトランジスタと、第5のトランジスタと、容量素子とを有し、A first transistor, a second transistor, a third transistor, a fourth transistor, a fifth transistor, and a capacitor;
前記容量素子の一方の電極は、前記第1のトランジスタのソースと電気的に接続され、他方の電極は、前記第1のトランジスタのゲートと電気的に接続され、One electrode of the capacitor is electrically connected to a source of the first transistor, and the other electrode is electrically connected to a gate of the first transistor;
前記第1のトランジスタのゲートとドレインは、前記第2のトランジスタ及び前記第4のトランジスタを介して電気的に接続され、A gate and a drain of the first transistor are electrically connected via the second transistor and the fourth transistor;
前記電流線は、前記第3のトランジスタを介して前記第1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、The current line is electrically connected to one of a source and a drain of the first transistor via the third transistor;
前記電流基準線は、前記第4のトランジスタを介して、前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方と電気的に接続され、The current reference line is electrically connected to the other of the source and the drain of the first transistor through the fourth transistor,
前記出力電流は、前記第5のトランジスタ及び前記第1のトランジスタを介して流れることを特徴とする表示装置。The display device, wherein the output current flows through the fifth transistor and the first transistor.
請求項1乃至請求項3のいずれか一項において、In any one of Claims 1 thru | or 3,
前記複数の電流源回路各々の前記出力電流の電流値は、互いに異なる値に設定されていることを特徴とする表示装置。The display device characterized in that current values of the output currents of the plurality of current source circuits are set to different values.
請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、In any one of Claims 1 thru | or 4,
前記複数の電流源回路各々に入力される前記制御電流の電流値は、互いに異なる値に設定されていることを特徴とする表示装置。The display device characterized in that current values of the control currents input to each of the plurality of current source circuits are set to different values.
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