JP4637958B2 - 半導体装置、表示装置、及び電子機器 - Google Patents
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- Y02B20/346—
Description
本発明の発光装置に用いるEL素子の構造としては、上述の構造のいずれを採用していても良い。また、発光層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。
この電流はEL素子2006に供給されて発光する。
これにより、TFT2902のドレイン電位は上昇し、TFT2912のドレイン電位は下降する。やがて、TFT2902、2912のゲート・ソース間電圧は、そのしきい値電圧に等しくなり、TFT2902、2912はともにOFFする。このとき、TFT2902、2912のドレイン電位はそれぞれ、VX−|VthP|、VX+|VthN|となる。つまり、TFT2902、2912によって、入力される信号の電位VXに、それぞれのしきい値電圧を上乗せする動作が行われる。TFT2902、2912のゲート電極の電位をそれぞれ、VG2902、VG2912とすると、上記の動作において、VG2902、VG2912はそれぞれ、図29(D)に示すような電位をとる。
本発明によると、容量手段の容量値等のばらつきの影響等を受けることなく、正常にTFTのしきい値電圧のばらつきを補正することが出来る。さらに、図22、23に示したように、発光装置に応用する場合、従来例では1水平期間内に行う動作が多かったのに対して、本発明はより簡単な動作原理に基づいており、動作タイミングも簡単なため、回路の高速動作が可能となり、特にデジタル階調方式と時間階調方式とを組み合わせた方法によって表示を行う際に、よりビット数の高い映像信号を用いて高品質な映像の表示が可能となる。
消去用TFT914は、サステイン(発光)期間のみONしている。初期化、映像信号の入力、および消去期間においてはOFFし、EL素子909への電流を遮断する。
に示すような、クロックドインバータ2802、インバータ2803等からなるD−フリップフロップ回路2801を複数段用いてなるシフトレジスタを用いて、外部より入力するスタートパルスの長さを変更することによって、図28(B)に示すように、出力されるパルスの長さを変更して生成すれば良い。サステイン(発光)期間に合わせるための微調整は、パルス幅調整回路等を用いて容易に行うことが出来る。
となる。このとき、i+1行目においては、前述と同様に初期化が行われている(図17(B))。
i行目の第2のゲート信号線1604にHレベルのパルスが入力されて、TFT1609がONし、図17(C)に示すように、EL素子には、TFT1608のゲート・ソース間電圧に応じた電流が流れて発光する。
ところで、画素内では、開口率を高くするため、あるいはTFTの特性にばらつきが生じにくくするためには、できるだけ近接配置することが望ましい。そこで、図18(A)に示すように、TFT1809をPチャネル型とし、TFT1808とより近接して配置できる構成とする。
実施の形態1においては、図1に示したように、ゲート・ドレイン間を接続したTFT105は、TFT104の第2の電極と、TFT107のゲート電極との間に設けられていたが、本実施形態の構成によると、ゲート・ドレイン間を接続したTFT305は、ソース信号線301と、TFT304の第1の電極との間に設けられている。また、映像信号を保持するために、容量手段308等を設ける場合には、TFT304の第2の電極と、電流供給線310等の定電位との間に設ければ良い。
ここで、TFT306は、TFT305がONして前述の動作が行われ、TFT305がONした瞬間、速やかにOFFするようにする。TFT305、306が両方ともONしている状態が長く続くと、やがてTFT305がONし、ソース信号線301−リセット用電源線311間に電流パスが生ずるため、TFT307のゲート電極の電位が低くならない場合があるためである。同時に、TFT307のゲート・ソース間電圧もまたしきい値電圧の絶対値を上回るため、ONする。
実施の形態6においては、図3(A)に示したように、TFT304は、TFT305の第2の電極と、TFT306の第1の電極との間に設けられていたが、本実施形態の構成によると、TFT404は、TFT406の第1の電極と、TFT407のゲート電極との間に設けられている。また、映像信号を保持するために、容量手段408を設ける場合には、TFT407のゲート電極と、電流供給線410等の定電位を得られる部位との間に設ければ良い。また、TFT405の第2の電極と、電流供給線410等の定電位との間に設けても良いし、保持容量の値を大きくしたい場合等には、両方に設けても良い。
実施の形態1においては、図1に示したように、TFT106の第2の電極は、リセット用電源線111に接続されているのに対し、本実施形態においては、図6(A)に示すように、i行目の画素においては、i+1行目の第1のゲート信号線に接続されている。各動作は全て実施の形態1と同様である。i行目の初期化を行うときには、i+1行目はまだゲート信号線が選択されておらず、Lレベルとなっている。ゲート信号線選択パルスが入力されていない期間、ゲート信号線が一定電位となることから、図6(B)に示すように、i+1行目のゲート信号線をリセット用電源線として共用する。このようにして、実施の形態8と同様に、リセット用電源線を省略することが出来る。
に示すようにVResetとしておく。この電位は、映像信号よりもさらにTFT705のしきい値電圧の分だけ低い電位もしくはそれ以下の電位としておく。すると、図7(B)に示すように、TFT705、707のゲート電極の電位が低くなり、TFT707のしきい値電圧の絶対値を上回ったところで、TFT707がONする。TFT705に関しては、図7(B)から明らかなように、ゲート・ソース間電圧が0となっているため、OFFしている。
勿論、必要ビット数分だけのラッチ回路を並列配置していても構わない。
そしてこの第1のエッチング条件によりW膜をエッチングして第1の導電層5007の端部をテーパー形状とした。
また、アクリル膜と酸化窒化珪素膜の積層構造を用いても良い。
画素電極がEL素子の陽極に相当する。
勿論、公知のMgAg膜(マグネシウムと銀との合金膜)を用いても良い。画素電極5048がEL素子の陰極に相当する。陰極材料としては、周期表の1族もしくは2族に属する元素からなる導電膜もしくはそれらの元素を添加した導電膜を自由に用いることができる。
また、アクリル膜と酸化珪素膜の積層構造を用いても良いし、アクリル膜とスパッタ法で形成した窒化酸化珪素膜の積層構造を用いても良い。
本実施例では充填材として窒素を用いた。
(T.Tsutsui, C.Adachi, S.Saito, Photochemical Processes in Organized Molecular Systems, ed.K.Honda, (Elsevier Sci.Pub., Tokyo,1991) p.437.)
(D)に示した動作を行っている期間中、一定電位であれば良く、選択されている当行を除くいずれかのゲート信号線と共有が可能である。また、電源線3213、3214は共通としても良い。
この場合、EL素子に流れる電流値は、必ずしも映像信号に正しいしきい値電圧の補正が加えられたものにしたがっていないため、実輝度と目的輝度との誤差を生ずる原因となる。
に示す構成が挙げられる。特徴としては、駆動用TFTとして、同極性のTFT3708、3710を直列に接続する。ここでは、Pチャネル型TFTを用いている。また、駆動用TFT3708のゲート電極とドレイン領域とを接続するTFT3709は、同時に駆動用TFT3710のゲート電極とソース領域とを接続する構成となっている。
よって、図36の場合と同様に、不必要な期間にEL素子が発光するのを防ぐことが出来る。
よって、しきい値電圧の取得を高速化するために駆動用TFT3911のW/Lを大きくしても、EL素子3916に流れる電流は小さく出来る。
[実施例16] 本発明におけるトランジスタのしきい値電圧の補正の方法として、補正に用いるトランジスタのゲート・ドレイン間を短絡してダイオード化した状態でソース・ドレイン間に電流を流し、ソース・ドレイン間の電圧がトランジスタのしきい値電圧に等しくなる現象を利用しているが、これは本発明で紹介したような画素部への適用のみならず、駆動回路への応用も可能である。
電流源回路内の電流源トランジスタのゲート電極に電圧信号が入力され、そのゲート・ソース間電圧に応じた電流が、電流源トランジスタを介して出力される。
つまり、電流源トランジスタのしきい値電圧の補正に、本発明のしきい値電圧の補正方法を用いる。
の構成では、デジタル映像信号を入力する。入力されたデジタル映像信号は、サンプリングパルスの出力に従って第1のラッチ回路に取りこまれ、一行分の映像信号の取り込みが終了した後、第2のラッチ回路に転送され、その後、各電流源回路9001A〜9001Cへと入力される。ここで、電流源回路9001A〜9001Cは、それぞれから出力される電流値が異なっている。例えば、電流値の比が1:2:4となっている。つまり、並列にn個の電流源回路を配置し、その電流値の比を1:2:4:・・・2(n-1)とし、各電流源回路から出力される電流を足し合わせることにより、出力される電流値を線形的に変化させることが出来る。
Claims (4)
- 第1乃至第3の配線と、第1乃至第5のスイッチ素子と、保持容量と、トランジスタとを有し、
前記第1のスイッチ素子の一方の端子は、前記第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のスイッチ素子の他方の端子は、前記トランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のスイッチ素子の一方の端子は、前記トランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のスイッチ素子の他方の端子は、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記第3のスイッチ素子の一方の端子は、前記トランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第3のスイッチ素子の他方の端子は、前記トランジスタの第2の電極と電気的に接続され、
前記第4のスイッチ素子の一方の端子は、前記トランジスタの第2の電極と電気的に接続され、
前記第4のスイッチ素子の他方の端子は、負荷と電気的に接続され、
前記第5のスイッチ素子の一方の端子は、前記トランジスタの第2の電極と電気的に接続され、
前記第5のスイッチ素子の他方の端子は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第1の配線は、映像信号電圧が供給される機能を有し、
前記第2の配線は、前記トランジスタを介して、前記負荷に電流を供給する機能を有し、
前記第3の配線は、前記第5のスイッチ素子の導通によって、前記トランジスタの第2の電極に与えられる電位を供給する機能を有し、
前記第1のスイッチ素子は、前記トランジスタの第1の電極に、前記映像信号電圧を供給するか否かを制御する機能を有し、
前記第2のスイッチ素子は、前記トランジスタの第1の電極と、前記第2の配線との導通、又は非導通を制御する機能を有し、
前記第3のスイッチ素子は、前記保持容量に保持された電荷を放電させるか否かを制御する機能を有し、
前記第4のスイッチ素子は、前記トランジスタの第2の電極と、前記負荷との導通、又は非導通を制御する機能を有し、
前記第5のスイッチ素子は、前記トランジスタの第2の電極と、前記第3の配線との導通、又は非導通を制御する機能を有し、
前記保持容量は、前記トランジスタの第1の電極の電位が変動したとき、前記トランジスタのゲートの電位の変動を抑制する機能を有し、
前記トランジスタは、前記保持容量に保持された電荷に応じて、前記負荷に供給される電流の大きさを制御する機能を有することを特徴とする半導体装置。 - 第1乃至第3の配線と、第1乃至第5のスイッチ素子と、保持容量と、表示素子と、トランジスタとを有し、
前記第1のスイッチ素子の一方の端子は、前記第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のスイッチ素子の他方の端子は、前記トランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のスイッチ素子の一方の端子は、前記トランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のスイッチ素子の他方の端子は、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記第3のスイッチ素子の一方の端子は、前記トランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第3のスイッチ素子の他方の端子は、前記トランジスタの第2の電極と電気的に接続され、
前記第4のスイッチ素子の一方の端子は、前記トランジスタの第2の電極と電気的に接続され、
前記第4のスイッチ素子の他方の端子は、前記表示素子と電気的に接続され、
前記第5のスイッチ素子の一方の端子は、前記トランジスタの第2の電極と電気的に接続され、
前記第5のスイッチ素子の他方の端子は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第1の配線は、映像信号電圧が供給される機能を有し、
前記第2の配線は、前記トランジスタを介して、前記表示素子に電流を供給する機能を有し、
前記第3の配線は、前記第5のスイッチ素子の導通によって、前記トランジスタの第2の電極に与えられる電位を供給する機能を有し、
前記第1のスイッチ素子は、前記トランジスタの第1の電極に、前記映像信号電圧を供給するか否かを制御する機能を有し、
前記第2のスイッチ素子は、前記トランジスタの第1の電極と、前記第2の配線との導通、又は非導通を制御する機能を有し、
前記第3のスイッチ素子は、前記保持容量に保持された電荷を放電させるか否かを制御する機能を有し、
前記第4のスイッチ素子は、前記トランジスタの第2の電極と、前記表示素子との導通、又は非導通を制御する機能を有し、
前記第5のスイッチ素子は、前記トランジスタの第2の電極と、前記第3の配線との導通、又は非導通を制御する機能を有し、
前記保持容量は、前記トランジスタの第1の電極の電位が変動したとき、前記トランジスタのゲートの電位の変動を抑制する機能を有し、
前記トランジスタは、前記保持容量に保持された電荷に応じて、前記表示素子に供給される電流の大きさを制御する機能を有することを特徴とする表示装置。 - 請求項2において、
前記表示素子は、発光素子を有することを特徴とする表示装置。 - 請求項1に記載の半導体装置、又は請求項2若しくは請求項3に記載の表示装置と、操作キーとを具備していることを特徴とする電子機器。
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