JP4748456B2 - Pixel drive circuit and image display device - Google Patents

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本発明は、画素駆動回路及び画像表示装置に関し、特に、階調信号に応じた発光駆動電流に基づいて、電流制御型の発光素子を所定の輝度階調で発光動作させるための画素駆動回路、及び、該画素駆動回路と上記発光素子とからなる表示画素を2次元配列した表示パネルを備えた画像表示装置に関する。   The present invention relates to a pixel driving circuit and an image display device, and in particular, a pixel driving circuit for causing a current-controlled light emitting element to emit light at a predetermined luminance gradation based on a light emission driving current according to a gradation signal, The present invention also relates to an image display apparatus including a display panel in which display pixels each including the pixel driving circuit and the light emitting element are two-dimensionally arranged.

従来、有機エレクトロルミネッセント素子(以下、「有機EL素子」と略記する)や発光ダイオード(LED)等のように、供給される駆動電流の電流値に応じて所定の輝度階調で発光動作する電流制御型の発光素子を具備する表示画素を、2次元配列した表示パネルを備えた発光素子型のディスプレイ(画像表示装置)が知られている。   Conventionally, an organic electroluminescent device (hereinafter abbreviated as “organic EL device”), a light emitting diode (LED), etc., emits light with a predetermined luminance gradation according to the current value of the supplied drive current. 2. Description of the Related Art A light-emitting element type display (image display device) including a display panel in which display pixels each including a current-controlled light-emitting element are two-dimensionally arranged is known.

特に、アクティブマトリックス駆動方式を適用した発光素子型ディスプレイは、近年携帯機器を始め、様々な電子機器に広く利用されている液晶表示装置(LCD)に比較して、表示応答速度が速く、また、視野角依存性も少なく、高輝度・高コントラスト化、表示画質の高精細化等が可能であるとともに、液晶表示装置の場合のように、バックライトを必要としないので、一層の薄型軽量化が可能である、という極めて優位な特徴を有しており、次世代のディスプレイとして研究開発が盛んに行われている。   In particular, a light-emitting element type display using an active matrix driving method has a higher display response speed than a liquid crystal display (LCD) widely used in various electronic devices including portable devices in recent years. With less viewing angle dependency, high brightness, high contrast, high definition of display image quality, etc. are possible, and unlike the case of liquid crystal display devices, no backlight is required, making it even thinner and lighter It has an extremely advantageous feature that it is possible, and research and development are actively conducted as a next-generation display.

そして、このような発光素子型ディスプレイにおいては、上述した電流制御型の発光素子を発光制御するための駆動制御機構や制御方法が種々提案されている。例えば、特許文献1等に記載されているように、表示パネルを構成する各表示画素ごとに、上記発光素子に加えて、該発光素子を発光制御するための複数のスイッチング手段からなる駆動回路(画素駆動回路、又は、発光駆動回路)を備えたものが知られている。   In such a light emitting element type display, various drive control mechanisms and control methods for controlling light emission of the above-described current control type light emitting element have been proposed. For example, as described in Patent Document 1 and the like, for each display pixel constituting the display panel, in addition to the light-emitting element, a drive circuit including a plurality of switching means for controlling light emission of the light-emitting element ( A pixel drive circuit or a light emission drive circuit) is known.

以下、従来技術における画素駆動回路を備えた表示装置について簡単に説明する。
図12は、従来技術における発光素子型ディスプレイの要部を示す概略構成図であり、図13は、従来技術における発光素子型ディスプレイに適用可能な表示画素(画素駆動回路及び発光素子)の構成例を示す等価回路図である。
Hereinafter, a display device including a pixel driving circuit in the prior art will be briefly described.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing a main part of a light emitting element type display in the prior art, and FIG. 13 is a configuration example of display pixels (pixel driving circuit and light emitting element) applicable to the light emitting element type display in the prior art. FIG.

特許文献1等に記載されたアクティブマトリクス型の発光素子型ディスプレイは、概略、図12に示すように、行、列方向に配設された複数の走査ライン(選択ライン)SLp及びデータライン(信号ライン)DLpの各交点近傍に、複数の表示画素EMpがマトリクス状に配置された表示パネル110Pと、各走査ラインSLpに接続された走査ドライバ(走査線駆動回路)120Pと、各データラインDLpに接続されたデータドライバ(データ線駆動回路)130Pと、を備え、データドライバ130Pにおいて表示データに応じた階調信号電圧Vpixを生成して、各データラインDLpを介して各表示画素EMpに供給する構成を有している。   As shown in FIG. 12, an active matrix light-emitting element type display described in Patent Document 1 or the like roughly includes a plurality of scanning lines (selection lines) SLp and data lines (signals) arranged in the row and column directions. Line) near each intersection of DLp, a display panel 110P in which a plurality of display pixels EMp are arranged in a matrix, a scanning driver (scanning line driving circuit) 120P connected to each scanning line SLp, and each data line DLp Connected to the data driver (data line driving circuit) 130P, and the data driver 130P generates a gradation signal voltage Vpix corresponding to the display data and supplies it to each display pixel EMp via each data line DLp. It has a configuration.

ここで、各表示画素EMpは、例えば図13に示すように、ゲート端子が走査ラインSLpに、ソース端子及びドレイン端子がデータラインDLp及び接点N111に各々接続された薄膜トランジスタ(TFT)Tr111と、ゲート端子が接点N111に接続され、ソース端子に接地電位Vgndが印加された薄膜トランジスタTr112と、を備えた画素駆動回路DCp、及び、該画素駆動回路DCpの薄膜トランジスタTr112のドレイン端子にアノード端子が接続され、カソード端子に接地電位Vgndよりも低電位の低電源電圧Vssが印加された有機EL素子(電流制御型の発光素子)OLEDを有して構成されている。   Here, for example, as shown in FIG. 13, each display pixel EMp includes a thin film transistor (TFT) Tr111 having a gate terminal connected to the scanning line SLp, a source terminal and a drain terminal connected to the data line DLp and the contact N111, and a gate. A pixel driving circuit DCp including a thin film transistor Tr112 having a terminal connected to the contact N111 and a ground potential Vgnd applied to the source terminal; and an anode terminal connected to a drain terminal of the thin film transistor Tr112 of the pixel driving circuit DCp; An organic EL element (current control type light emitting element) OLED having a low power supply voltage Vss lower than the ground potential Vgnd is applied to the cathode terminal.

なお、図13において、Cpは、薄膜トランジスタTr112のゲート−ソース電極間に形成される寄生容量(保持容量)である。また、薄膜トランジスタTr111は、nチャネル型の電界効果型トランジスタにより構成され、薄膜トランジスタTr112は、pチャネル型の電界効果型トランジスタにより構成されている。   In FIG. 13, Cp is a parasitic capacitance (retention capacitance) formed between the gate and source electrodes of the thin film transistor Tr112. The thin film transistor Tr111 is formed of an n-channel field effect transistor, and the thin film transistor Tr112 is formed of a p-channel field effect transistor.

そして、このような構成を有する表示画素EMpからなる表示パネル110Pを備えた表示装置においては、まず、走査ドライバ120Pから各行の走査ラインSLpに選択レベル(ハイレベル)の走査信号Vselを順次印加することにより、行ごとの表示画素EMp(画素駆動回路DCp)の薄膜トランジスタTr111がオン動作して、当該表示画素EMpが選択状態に設定される。   In the display device including the display panel 110P including the display pixels EMp having such a configuration, first, a scanning signal Vsel of a selection level (high level) is sequentially applied from the scanning driver 120P to the scanning line SLp of each row. As a result, the thin film transistor Tr111 of the display pixel EMp (pixel drive circuit DCp) for each row is turned on, and the display pixel EMp is set to the selected state.

この選択タイミングに同期して、データドライバ130Pにより表示データに応じた電圧値を有する階調信号Vpixを生成して、各列のデータラインDLpに印加することにより、当該階調信号Vpixが各表示画素EMp(画素駆動回路DCp)の薄膜トランジスタTr111を介して、接点N111(すなわち、薄膜トランジスタTr112のゲート端子)に印加される。これにより、薄膜トランジスタTr112が当該階調信号Vpixに応じた導通状態でオン動作して、接地電位Vgndから所定の発光駆動電流が薄膜トランジスタTr112及び有機EL素子OLEDを介して低電源電圧Vssに流れ、有機EL素子OLEDが表示データに応じた輝度階調で発光動作する。   In synchronization with this selection timing, a grayscale signal Vpix having a voltage value corresponding to display data is generated by the data driver 130P and applied to the data line DLp of each column, whereby the grayscale signal Vpix is displayed on each display. The voltage is applied to the contact N111 (that is, the gate terminal of the thin film transistor Tr112) via the thin film transistor Tr111 of the pixel EMp (pixel drive circuit DCp). As a result, the thin film transistor Tr112 is turned on in a conductive state corresponding to the gradation signal Vpix, and a predetermined light emission drive current flows from the ground potential Vgnd to the low power supply voltage Vss via the thin film transistor Tr112 and the organic EL element OLED. The EL element OLED emits light at a luminance gradation corresponding to display data.

次いで、走査ドライバ120Pから走査ラインSLpに非選択レベル(ローレベル)の走査信号Vselを印加することにより、行ごとの各行の表示画素EMpの薄膜トランジスタTr111がオフ動作して、当該表示画素EMpが非選択状態に設定され、データラインDLpと画素駆動回路DCpとが電気的に遮断される。このとき、薄膜トランジスタTr112のゲート端子に印加され、寄生容量Cpに保持された電圧に基づいて、薄膜トランジスタTr112は、オン状態を持続することになり、上記選択状態と同様に、接地電位Vgndから所定の発光駆動電流が薄膜トランジスタTr112を介して有機EL素子OLEDに流れて、発光動作が継続される。この発光動作は、次の表示データに応じた階調信号電圧Vpixが各行の表示画素EMpに印加される(書き込まれる)まで、例えば、1フレーム期間継続するように制御される。   Next, by applying a non-selection level (low level) scanning signal Vsel from the scanning driver 120P to the scanning line SLp, the thin film transistor Tr111 of the display pixel EMp in each row is turned off, and the display pixel EMp is turned off. The selected state is set, and the data line DLp and the pixel driving circuit DCp are electrically disconnected. At this time, based on the voltage applied to the gate terminal of the thin film transistor Tr112 and held in the parasitic capacitance Cp, the thin film transistor Tr112 is maintained in an on state, and, similarly to the selected state, a predetermined potential from the ground potential Vgnd. The light emission drive current flows to the organic EL element OLED through the thin film transistor Tr112, and the light emission operation is continued. This light emission operation is controlled so as to continue, for example, for one frame period until the gradation signal voltage Vpix corresponding to the next display data is applied (written) to the display pixel EMp of each row.

このような駆動制御方法は、各表示画素EMp(画素駆動回路DCpの薄膜トランジスタTr112のゲート端子)に印加する電圧(階調信号電圧Vpix)を調整することにより、有機EL素子OLEDに流す発光駆動電流の電流値を制御して、所定の輝度階調で発光動作させていることから、電圧指定型(又は、電圧印加型)の階調制御方法と呼ばれている。   Such a drive control method adjusts the voltage (gradation signal voltage Vpix) applied to each display pixel EMp (the gate terminal of the thin film transistor Tr112 of the pixel drive circuit DCp), thereby causing a light emission drive current to flow through the organic EL element OLED. This is called a voltage designation type (or voltage application type) gradation control method because the light emission operation is performed with a predetermined luminance gradation.

ところで、このような電圧指定型の階調制御方法に対応した画素駆動回路DCpを備えた表示画素EMpにおいては、選択機能を有する薄膜トランジスタTr111や発光駆動機能を有する薄膜トランジスタTr112の素子特性(チャネル抵抗等)が、外部環境(周囲の温度等)や使用時間等に依存してバラツキや変動(劣化)を生じた場合には、発光素子(有機EL素子OLED)に供給される発光駆動電流が変動することになり、長期間にわたり安定的に所望の発光特性(所定の輝度階調での表示)を実現することが困難になるという問題を有している。   By the way, in the display pixel EMp provided with the pixel drive circuit DCp corresponding to such a voltage designation type gradation control method, element characteristics (channel resistance and the like) of the thin film transistor Tr111 having a selection function and the thin film transistor Tr112 having a light emission drive function. ) Varies or varies (deteriorates) depending on the external environment (ambient temperature, etc.), usage time, etc., the light emission drive current supplied to the light emitting element (organic EL element OLED) varies. Therefore, there is a problem that it is difficult to stably realize desired light emission characteristics (display with a predetermined luminance gradation) over a long period of time.

また、表示パネルの高精細化を図るために、各表示画素を微細化すると、画素駆動回路DCpを構成する薄膜トランジスタTr111及びTr112の動作特性(ソース−ドレイン間電流等)のバラツキが大きくなるため、適正な階調制御が行えなくなり、各表示画素の発光特性にバラツキが生じて表示画質の劣化を招くという問題を有している。   Further, when each display pixel is miniaturized in order to increase the definition of the display panel, variation in operation characteristics (such as a source-drain current) of the thin film transistors Tr111 and Tr112 included in the pixel driving circuit DCp increases. Appropriate gradation control cannot be performed, and there is a problem that the display image quality is deteriorated due to variations in the light emission characteristics of each display pixel.

そこで、このような問題点を解決する構成として、電流指定型(又は、電流印加型)の階調制御方法に対応した画素駆動回路の構成が知られている。なお、この電流指定型の階調制御方法に対応した表示画素(画素駆動回路)の具体的な構成例については、後述する「発明を実施するための最良の形態」において詳しく説明するが、概略、以下のような構成及び動作(機能)を有するものである。   Thus, as a configuration for solving such a problem, a configuration of a pixel driving circuit corresponding to a current designation type (or current application type) gradation control method is known. A specific configuration example of the display pixel (pixel drive circuit) corresponding to the current-designated gradation control method will be described in detail in “Best Mode for Carrying Out the Invention” described later. The following configurations and operations (functions) are provided.

すなわち、電流指定型の階調制御方法に対応した画素駆動回路においては、例えば、少なくとも、表示画素を選択状態に設定し、表示データに応じた階調信号の表示画素(画素駆動回路)への書込動作を制御する選択制御手段(上述した薄膜トランジスタTr111に対応する)と、書き込まれた階調信号に基づいて、発光素子(有機EL素子等)に供給する発光駆動電流の電流値及びその供給状態を制御する駆動電流制御手段(上述した薄膜トランジスタTr112及び寄生容量Cpに対応する)を備え、上記選択制御手段に選択レベルの走査信号が印加されることにより、選択状態に設定されるタイミングで、表示データに応じた電流値を指定した階調電流(階調信号)を流すことにより、駆動電流制御手段により電圧成分に変換して保持するとともに、非選択状態において該電圧成分に基づく電流値を有する発光駆動電流を発光素子に供給することにより、発光素子を所定の輝度階調で継続的に発光動作させるように構成されている。   That is, in the pixel drive circuit corresponding to the current designation type gradation control method, for example, at least the display pixel is set to the selected state, and the gradation signal corresponding to the display data is supplied to the display pixel (pixel drive circuit). Selection control means for controlling the writing operation (corresponding to the above-described thin film transistor Tr111), and the current value of the light emission driving current supplied to the light emitting element (organic EL element or the like) based on the written gradation signal and its supply Drive current control means for controlling the state (corresponding to the above-mentioned thin film transistor Tr112 and parasitic capacitance Cp) is provided, and a scanning signal of a selection level is applied to the selection control means, at a timing set to the selection state. By passing a gradation current (gradation signal) with a current value corresponding to the display data, it is converted into a voltage component by the drive current control means and stored. As well as, by supplying a light emission drive current having a current value based on the voltage component in the non-selected state to a light-emitting element, and is configured to continuously emit light emitting element at a predetermined luminance gradation.

したがって、上記駆動電流制御手段において、各表示画素に供給される表示データに応じた階調電流の電流レベルを電圧レベルに変換する機能(電流/電圧変換機能)と、該電圧レベルに基づく所定の電流値を有する発光駆動電流を発光素子に供給する機能(発光駆動機能)の双方が実現されることになるので、該駆動電流制御手段を単一の能動素子(薄膜トランジスタ)により構成することにより、図13に示したような画素駆動回路DCpにおける複数の薄膜トランジスタ間で生じる動作特性のバラツキに起因して、発光駆動電流が変動し、表示画質が劣化するという現象を抑制することができるという利点を有している。   Therefore, in the drive current control means, a function (current / voltage conversion function) for converting the current level of the gradation current corresponding to the display data supplied to each display pixel into a voltage level, and a predetermined value based on the voltage level Since both the function of supplying a light emission drive current having a current value to the light emitting element (light emission drive function) is realized, by configuring the drive current control means with a single active element (thin film transistor), An advantage is that it is possible to suppress the phenomenon that the light emission drive current fluctuates and the display image quality deteriorates due to the variation in operation characteristics between the plurality of thin film transistors in the pixel drive circuit DCp as shown in FIG. Have.

特開2002−156923号公報 (第3頁〜第4頁、図1、図2)JP 2002-156923 A (pages 3 to 4, FIGS. 1 and 2)

しかしながら、上述したような画素駆動回路を有する表示画素が2次元配列された表示パネルを備えた画像表示装置においては、以下に示すような問題を有していた。
すなわち、各表示画素において、画素駆動回路(駆動電流制御手段)により生成された発光駆動電流を発光素子に流すことにより、表示データに応じた輝度階調で発光動作させる駆動制御方法においては、駆動電流制御手段となる薄膜トランジスタの電流路が発光素子(有機EL素子等)に対して直列に接続され、さらに、当該薄膜トランジスタと発光素子からなる直列回路が所定の電圧源(一定の電位差間)に接続された回路構成が採用されている。
However, the image display device including the display panel in which the display pixels having the pixel driving circuit as described above are two-dimensionally arranged has the following problems.
That is, in the drive control method in which each display pixel emits light at a luminance gradation corresponding to display data by causing the light emission drive current generated by the pixel drive circuit (drive current control means) to flow through the light emitting element. A current path of a thin film transistor serving as a current control means is connected in series to a light emitting element (organic EL element, etc.), and a series circuit including the thin film transistor and the light emitting element is connected to a predetermined voltage source (a certain potential difference). The circuit configuration is adopted.

このような回路構成においては、駆動電流制御手段となる薄膜トランジスタがオン、オフ動作することにより(スイッチング制御されることにより)、発光素子に印加される電圧が相対的に変動する現象が生じる。具体的には後述するが、例えば上述した電流指定型の階調制御方法において、駆動電流制御手段のスイッチング制御に伴って、薄膜トランジスタに印加される制御電圧(ゲート電圧)が変化するとともに、薄膜トランジスタの電流路の両端に印加される電圧が変化することにより、書込動作における階調電流(書込電流)の指定電流値に対して、発光素子に供給される発光駆動電流の出力電流値に差異が生じるため、表示データに応じた適切な輝度階調で発光素子を発光動作させることができなくなり、コントラストの低下等を生じて表示画質の劣化を招くという問題を有していた。   In such a circuit configuration, when the thin film transistor serving as the drive current control means is turned on and off (by switching control), a phenomenon in which the voltage applied to the light emitting element relatively fluctuates occurs. Although specifically described later, for example, in the above-described current designation type gradation control method, the control voltage (gate voltage) applied to the thin film transistor changes with the switching control of the drive current control means, and the thin film transistor of the thin film transistor The voltage applied to both ends of the current path changes, so that the output current value of the light emission driving current supplied to the light emitting element is different from the specified current value of the gradation current (write current) in the write operation. Therefore, the light emitting element cannot be operated to emit light with an appropriate luminance gradation according to display data, and there is a problem that the display image quality is deteriorated due to a decrease in contrast or the like.

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑み、表示パネルに2次元配列された表示画素(画素駆動回路)の駆動時に生じる電圧変化に起因して生じる書込電流(指定電流)と発光駆動電流(出力電流)の差異を抑制して、表示データに応じた適切な輝度階調で発光素子を発光動作させることができる画素駆動回路、及び、表示画質の劣化を抑制することができる画像表示装置を提供することを目的とする。   Accordingly, in view of the above-described problems, the present invention provides a write current (designated current) and a light emission drive current that are generated due to voltage changes that occur when driving display pixels (pixel drive circuits) that are two-dimensionally arranged on the display panel. A pixel driving circuit capable of causing a light emitting element to emit light with an appropriate luminance gradation according to display data while suppressing a difference in (output current), and an image display device capable of suppressing deterioration in display image quality The purpose is to provide.

請求項1記載の発明は、表示画素に設けられ、階調信号として階調電流が供給されて、当該表示画素に設けられた電流制御型の発光素子に対して、前記階調電流に応じた電流値を有する発光駆動電流を供給して、前記階調信号に基づく所定の輝度階調で発光動作させる画素駆動回路において、少なくとも、前記階調電流に基づく電荷を電圧成分として保持する電荷保持手段と、前記階調電流が電流路に流れて前記電荷保持手段に前記電圧成分を保持させ、該電荷保持手段に保持された電圧成分に基づいて、前記発光駆動電流を生成して、前記発光素子に供給する駆動電流制御手段と、前記駆動電流制御手段への前記階調電流の供給を制御する階調信号制御手段と、を備え、前記駆動電流制御手段は、半導体層を挟んで対向して設けられた第1のゲート電極及び第2のゲート電極と、前記半導体層の両端部に設けられたソース電極及びドレイン電極と、を具備するダブルゲート型の薄膜トランジスタ構造の第1の薄膜トランジスタを有し、前記ソース電極が前記発光素子の一端に接続され、前記第1のゲート電極が前記ソース電極の電位と同一になるように設定され、前記階調信号制御手段は、電流路の一端が前記ソース電極に接続される第2の薄膜トランジスタを有し、前記階調電流は、前記ドレイン電極と前記発光素子の他端間が第1の電位差に設定された状態で、前記ドレイン電極から前記ソース電極を介して前記第2の薄膜トランジスタの電流路に流れ、前記発光駆動電流は、前記ドレイン電極と前記発光素子の他端間が前記第1の電位差より大きい第2の電位差に設定された状態で、前記ドレイン電極から前記ソース電極を介して前記発光素子に流れ、前記ソース電極及び前記第1のゲート電極は、前記ドレイン電極より低電位で、前記階調電流又は前記発光駆動電流の電流値に応じた電位に設定されることを特徴とする。
First aspect of the present invention, provided in the display pixels, and the gradation current is supplied as the gradation signal, with respect to a current control type light emitting element provided in the display pixel, corresponding to the gradation current In a pixel driving circuit for supplying a light emission driving current having a current value and performing a light emission operation at a predetermined luminance gradation based on the gradation signal, charge holding means for holding at least a charge based on the gradation current as a voltage component And the gradation current flows through a current path to cause the charge holding unit to hold the voltage component, and to generate the light emission driving current based on the voltage component held by the charge holding unit, so that the light emitting element Drive current control means for supplying to the drive current control means, and gradation signal control means for controlling the supply of the gradation current to the drive current control means, the drive current control means facing each other across the semiconductor layer First provided A gate electrode and a second gate electrode, a first thin film transistor of a double gate thin film transistor structure comprising a source electrode and a drain electrode provided at both ends of the semiconductor layer, the source electrode is the Connected to one end of the light emitting element, the first gate electrode is set to be equal to the potential of the source electrode, and the gradation signal control means has a first current path connected to the source electrode. The gradation current is generated when the drain electrode and the other end of the light emitting element are set to a first potential difference, and the second current flows from the drain electrode through the source electrode. The light emission driving current is set to a second potential difference between the drain electrode and the other end of the light emitting element that is larger than the first potential difference. In the state, the drain electrode flows from the drain electrode to the light emitting element, and the source electrode and the first gate electrode are at a lower potential than the drain electrode, and the current of the grayscale current or the light emission driving current. The potential is set according to the value .

請求項2記載の発明は、請求項1記載の画素駆動回路において、前記駆動電流制御手段は、前記第1のゲート電極と前記ソース電極が電気的に接続されていることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の画素駆動回路において、前記発光素子は、画素電極と、該画素電極上に設けられた発光層と、前記発光層を介して前記画素電極に対向するように設けられた対向電極とを備え、前記駆動電流制御手段は、前記第1のゲート電極と前記ソース電極が前記画素電極に電気的に接続されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the pixel drive circuit according to the first aspect, the drive current control means is such that the first gate electrode and the source electrode are electrically connected.
According to a third aspect of the present invention, in the pixel driving circuit according to the first or second aspect, the light emitting element includes a pixel electrode, a light emitting layer provided on the pixel electrode, and the pixel electrode via the light emitting layer. And the drive current control means is characterized in that the first gate electrode and the source electrode are electrically connected to the pixel electrode.

請求項4記載の発明は、請求項3記載の画素駆動回路において、前記駆動電流制御手段は、前記第1のゲート電極が前記画素電極と一体的に形成されていることを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項3又は4記載の画素駆動回路において、前記発光素子は、前記画素電極が光透過特性を有する電極材料により形成されていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the pixel drive circuit according to the third aspect, the drive current control means is characterized in that the first gate electrode is formed integrally with the pixel electrode.
According to a fifth aspect of the present invention, in the pixel drive circuit according to the third or fourth aspect, the light emitting element is characterized in that the pixel electrode is formed of an electrode material having light transmission characteristics.

請求項6記載の発明は、請求項3又は4記載の画素駆動回路において、前記発光素子は、前記画素電極が光反射特性を有する電極材料により形成されていることを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載の画素駆動回路において、前記駆動電流制御手段は、前記ソース電極及び前記ドレイン電極が前記半導体層上に延在するように設けられていることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the pixel drive circuit according to the third or fourth aspect, the light emitting element is characterized in that the pixel electrode is formed of an electrode material having light reflection characteristics.
According to a seventh aspect of the present invention, in the pixel drive circuit according to any one of the first to sixth aspects, the drive current control means is provided so that the source electrode and the drain electrode extend on the semiconductor layer. It is characterized by being.

請求項8記載の発明は、請求項7記載の画素駆動回路において、前記駆動電流制御手段は、前記半導体層上にブロック絶縁膜を有し、前記ソース電極及び前記ドレイン電極が前記ブロック絶縁膜上に延在するように設けられていることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the pixel driving circuit according to the seventh aspect, the drive current control means has a block insulating film on the semiconductor layer, and the source electrode and the drain electrode are on the block insulating film. It is provided so that it may extend .

請求項記載の発明は、請求項記載の画素駆動回路において、前記階調信号制御手段は、ダブルゲート型の薄膜トランジスタ構造を有し、半導体層の上方に設けられたゲート電極が遮光性の電極材料により形成されていることを特徴とする。
請求項10記載の発明は、請求項1又は記載の画素駆動回路において、前記ダブルゲート型の薄膜トランジスタは、前記半導体層がアモルファスシリコンからなることを特徴とする。
請求項11記載の発明は、請求項1乃至10のいずれかに記載の画素駆動回路において、前記階調電流は、前記輝度階調に応じた電流値を有する信号電流であることを特徴とする。
Invention of claim 9, wherein, in the pixel driving circuit according to claim 1, wherein the gradation signal controlling means includes a thin film transistor structure of the double-gate type, the gate electrode provided above the semiconductor layer of the light-shielding It is formed of an electrode material.
A tenth aspect of the present invention is the pixel driving circuit according to the first or ninth aspect , wherein the semiconductor layer of the double gate type thin film transistor is made of amorphous silicon.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the pixel drive circuit according to any one of the first to tenth aspects, the gradation current is a signal current having a current value corresponding to the luminance gradation. .

請求項12記載の発明は、表示パネルに互いに直行するように配設された複数の走査ライン及び複数の信号ラインの各交点近傍に配置された複数の表示画素に対して、前記各信号ラインを介して、表示データに応じた階調信号として階調電流を供給することにより、前記表示パネルに所望の画像情報を表示する画像表示装置において、前記各表示画素は、電流制御型の発光素子と、前記発光素子の発光動作を制御する画素駆動回路と、を備え、前記画素駆動回路は、少なくとも、前記階調電流に基づく電荷を電圧成分として保持する電荷保持手段と、前記階調電流が電流路に流れて前記電荷保持手段に前記電圧成分を保持させ、該電荷保持手段に保持された電圧成分に基づいて、前記階調電流に応じた電流値を有する発光駆動電流を生成して、前記発光素子に供給する駆動電流制御手段と、前記駆動電流制御手段への前記階調電流の供給を制御する階調信号制御手段と、を備え、前記駆動電流制御手段は、半導体層を挟んで対向して設けられた第1のゲート電極及び第2のゲート電極と、前記半導体層の両端部に設けられたソース電極及びドレイン電極と、を具備するダブルゲート型の薄膜トランジスタ構造の第1の薄膜トランジスタを有し、前記ソース電極が前記発光素子の一端に接続され、前記第1のゲート電極が前記ソース電極の電位と同一になるように設定され、前記階調信号制御手段は、電流路の一端が前記ソース電極に接続される第2の薄膜トランジスタを有し、前記階調電流は、前記ドレイン電極と前記発光素子の他端間が第1の電位差に設定された状態で、前記ドレイン電極から前記ソース電極を介して前記第2の薄膜トランジスタの電流路に流れ、前記発光駆動電流は、前記ドレイン電極と前記発光素子の他端間が前記第1の電位差より大きい第2の電位差に設定された状態で、前記ドレイン電極から前記ソース電極を介して前記発光素子に流れ、前記ソース電極及び前記第1のゲート電極は、前記ドレイン電極より低電位で、前記階調電流又は前記発光駆動電流の電流値に応じた電位に設定されることを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, with respect to a plurality of display pixels arranged in the vicinity of intersections of a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged so as to be orthogonal to the display panel, the signal lines are arranged. In the image display device for displaying desired image information on the display panel by supplying a gradation current as a gradation signal according to display data, each display pixel includes a current control type light emitting element and A pixel driving circuit that controls a light emitting operation of the light emitting element, and the pixel driving circuit includes at least charge holding means for holding a charge based on the gradation current as a voltage component, and the gradation current is a current. flowing the road to hold the voltage component to the charge holding unit, based on the voltage component held in the charge holding unit to generate the light emission drive current having a current value corresponding to the gradation current Wherein it comprises a drive current control means for supplying to the light emitting element, and the gradation signal control means for controlling the supply of the gradation current to the driving current control means, and said drive current control means, across the semiconductor layer A first thin film transistor having a double gate type thin film transistor structure , comprising: a first gate electrode and a second gate electrode provided opposite to each other; and a source electrode and a drain electrode provided at both ends of the semiconductor layer. And the source electrode is connected to one end of the light emitting element, the first gate electrode is set to be equal to the potential of the source electrode, and the gradation signal control means has one end of the current path Has a second thin film transistor connected to the source electrode, and the gray-scale current is generated when the drain electrode and the other end of the light emitting element are set to a first potential difference. The light emission drive current flows from the in-electrode through the source electrode to the current path of the second thin film transistor, and the second drive voltage difference between the drain electrode and the other end of the light-emitting element is larger than the first potential difference. In a set state, the drain electrode flows from the drain electrode to the light emitting element, and the source electrode and the first gate electrode are at a lower potential than the drain electrode, and the gradation current or the light emission driving is performed. The potential is set according to the current value of the current .

請求項13記載の発明は、請求項12記載の画像表示装置において、前記画像表示装置は、少なくとも、前記走査ラインに選択信号を印加して、前記走査ラインに接続された前記表示画素に設けられた前記階調信号制御手段により、前記階調電流の当該表示画素への書き込みを可能とする選択状態に設定する走査駆動手段と、前記選択状態に設定された前記表示画素に対応した前記表示データに基づく前記階調電流を生成して、前記信号ラインに供給する信号駆動手段と、を備えることを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image display device according to the twelfth aspect , the image display device is provided at least in the display pixel connected to the scan line by applying a selection signal to the scan line. Further, the grayscale signal control means sets the scanning drive means for setting the selected grayscale current to the display pixel so as to enable writing, and the display data corresponding to the display pixel set to the selected status. And a signal driving unit that generates the gradation current based on the signal and supplies the gradation current to the signal line.

請求項14記載の発明は、請求項13記載の画像表示装置において、前記信号駆動手段から供給される前記階調電流は、前記表示データに応じた電流値を有する信号電流であることを特徴とする。
請求項15記載の発明は、請求項12乃至14のいずれかに記載の画像表示装置において、前記画素駆動回路に設けられる前記駆動電流制御手段は、前記第1のゲート電極と前記ソース電極が電気的に接続されていることを特徴とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image display device according to the thirteenth aspect , the gradation current supplied from the signal driving means is a signal current having a current value corresponding to the display data. To do.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the image display device according to any one of the twelfth to fourteenth aspects, the driving current control means provided in the pixel driving circuit is configured such that the first gate electrode and the source electrode are electrically connected. It is characterized by being connected.

請求項16記載の発明は、請求項14又は15記載の画像表示装置において、前記発光素子は、画素電極と、該画素電極上に設けられた発光層と、前記発光層を介して前記画素電極に対向するように設けられた対向電極とを備え、前記画素駆動回路に設けられる前記駆動電流制御手段は、前記第1のゲート電極と前記ソース電極が前記画素電極に電気的に接続されていることを特徴とする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image display device according to the fourteenth or fifteenth aspect , the light emitting element includes a pixel electrode, a light emitting layer provided on the pixel electrode, and the pixel electrode via the light emitting layer. The driving current control means provided in the pixel driving circuit is configured such that the first gate electrode and the source electrode are electrically connected to the pixel electrode. It is characterized by that.

請求項17記載の発明は、請求項16記載の画像表示装置において、前記画素駆動回路に設けられる前記駆動電流制御手段は、前記第1のゲート電極が前記画素電極と一体的に形成されていることを特徴とする。
請求項18記載の発明は、請求項12乃至17のいずれかに記載の画像表示装置において、前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセント素子であることを特徴とする。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the image display device according to the sixteenth aspect , in the driving current control means provided in the pixel driving circuit, the first gate electrode is formed integrally with the pixel electrode. It is characterized by that.
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the image display device according to any one of the twelfth to seventeenth aspects, the light emitting element is an organic electroluminescent element.

本発明に係る画素駆動回路及び画像表示装置によれば、表示パネルに2次元配列された表示画素(画素駆動回路)の駆動時に生じる電圧変化に起因して生じる書込電流(指定電流)と発光駆動電流(出力電流)の差異を抑制して、表示データに応じた適切な輝度階調で発光素子を発光動作させることができ、表示画質の劣化を抑制することができる。   According to the pixel drive circuit and the image display apparatus according to the present invention, the write current (designated current) and the light emission caused by the voltage change that occurs when driving the display pixels (pixel drive circuit) arranged two-dimensionally on the display panel. A difference in driving current (output current) can be suppressed, and the light emitting element can be operated to emit light at an appropriate luminance gradation according to display data, so that deterioration in display image quality can be suppressed.

以下に、本発明に係る画素駆動回路及び該画素駆動回路を含む表示画素が2次元配列された表示パネルを備えた画像表示装置について、実施の形態を示して詳しく説明する。
<画像表示装置>
まず、本発明に係る画像表示装置の概略構成について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係る画像表示装置の一実施形態を示す概略ブロック図である。ここでは、電流指定型の階調制御方法に対応した構成を有する画像表示装置について説明する。
Hereinafter, an image display apparatus including a pixel driving circuit according to the present invention and a display panel in which display pixels including the pixel driving circuit are two-dimensionally arranged will be described in detail with reference to embodiments.
<Image display device>
First, a schematic configuration of an image display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of an image display device according to the present invention. Here, an image display apparatus having a configuration corresponding to a current designation type gradation control method will be described.

図1に示すように、本発明に係る画像表示装置100は、概略、行方向(図面左右方向)に配設された複数の走査ラインSLと列方向(図面上下方向)に配設された複数のデータライン(信号ライン)DLとの各交点近傍に、複数の表示画素EMがn行×m列(n、mは、任意の正の整数)のマトリクス状に配列された表示パネル110と、各走査ラインSLに所定のタイミングで順次走査信号(選択信号)Vselを印加することにより、行ごとの表示画素EMを選択状態に設定(走査)する走査ドライバ(走査駆動手段)120と、走査ラインSLに並行して行方向に配設された複数の電源電圧ラインVLに所定のタイミングで所定の電圧レベルの電源電圧Vscを印加する電源ドライバ(電源駆動手段)130と、表示データに基づく電流値が指定された階調電流(階調信号、信号電流)Ipixを生成して、各データラインDLに供給するデータドライバ(信号駆動手段)140と、後述する表示信号生成回路160から供給されるタイミング信号に基づいて、少なくとも走査ドライバ120、電源ドライバ130及びデータドライバ140の動作状態を制御するための走査制御信号、電源制御信号及びデータ制御信号を生成して出力するシステムコントローラ150と、例えば画像表示装置100の外部から供給される映像信号に基づいて、デジタル信号からなる表示データ(輝度階調データ)を生成し、上記データドライバ140に供給するとともに、該表示データに基づいて表示パネル110に所定の画像情報を表示するためのタイミング信号(システムクロック等)を抽出、又は、生成して上記システムコントローラ150に供給する表示信号生成回路160と、を備えている。   As shown in FIG. 1, an image display device 100 according to the present invention generally includes a plurality of scanning lines SL arranged in a row direction (left-right direction in the drawing) and a plurality of scanning lines SL arranged in a column direction (up-down direction in the drawing). A display panel 110 in which a plurality of display pixels EM are arranged in a matrix of n rows × m columns (n and m are arbitrary positive integers) in the vicinity of each intersection with the data line (signal line) DL, A scanning driver (scanning driving means) 120 that sets (scans) the display pixels EM for each row by applying a scanning signal (selection signal) Vsel sequentially to each scanning line SL at a predetermined timing, and a scanning line A power supply driver (power supply driving means) 130 for applying a power supply voltage Vsc at a predetermined voltage level to a plurality of power supply voltage lines VL arranged in the row direction in parallel with SL, and a current value based on display data But A timing signal supplied from a data driver (signal driving means) 140 that generates a specified gradation current (gradation signal, signal current) Ipix and supplies it to each data line DL, and a display signal generation circuit 160 described later. A system controller 150 that generates and outputs a scan control signal, a power supply control signal, and a data control signal for controlling at least the operation state of the scan driver 120, the power supply driver 130, and the data driver 140, and an image display device, for example Display data (brightness gradation data) composed of a digital signal is generated based on a video signal supplied from the outside of 100, supplied to the data driver 140, and given to the display panel 110 based on the display data. Extract timing signals (system clock, etc.) for displaying image information, It generates and includes a display signal generation circuit 160 supplied to the system controller 150.

(表示パネル110)
表示パネル110にマトリクス状に2次元配列された各表示画素EMは、例えば有機EL素子等の電流制御型の発光素子と、走査ドライバ120から走査ラインSLに印加される走査信号Vsel、電源ドライバ130から電源電圧ラインVLに印加される電源電圧Vsc、及び、データドライバ140からデータラインDLに供給される階調電流Ipixに基づいて、該階調電流Ipixに応じた電圧成分を保持する書込動作、及び、該電圧成分に基づいて、所定の電流値を有する発光駆動電流を上記発光素子に供給して所定の輝度階調で発光させる発光動作を、選択的に実行する画素駆動回路と、を有している。なお、本発明に適用可能な表示画素(画素駆動回路及び発光素子)の具体例については後述する。
(Display panel 110)
Each display pixel EM that is two-dimensionally arranged in a matrix on the display panel 110 includes a current control type light emitting element such as an organic EL element, a scanning signal Vsel applied to the scanning line SL from the scanning driver 120, and a power supply driver 130. Write operation for holding a voltage component corresponding to the gradation current Ipix based on the power supply voltage Vsc applied to the power supply voltage line VL and the gradation current Ipix supplied from the data driver 140 to the data line DL And a pixel drive circuit that selectively executes a light emission operation of supplying light emission drive current having a predetermined current value to the light emitting element based on the voltage component to emit light at a predetermined luminance gradation. Have. Note that specific examples of display pixels (a pixel driving circuit and a light-emitting element) applicable to the present invention will be described later.

(走査ドライバ120)
走査ドライバ120は、システムコントローラ150から供給される走査制御信号に基づいて、各走査ラインSLに選択レベル(例えば、ハイレベル)の走査信号Vselを順次印加することにより、各行ごとの表示画素EMを選択状態に設定し、データドライバ140により各データラインDLを介して供給される、表示データに基づく階調電流Ipixを、各表示画素EM(画素駆動回路)に書き込むように制御する。
(Scanning driver 120)
The scan driver 120 sequentially applies a selection level (for example, high level) scan signal Vsel to each scan line SL based on the scan control signal supplied from the system controller 150, thereby causing the display pixels EM for each row to be displayed. The selected state is set, and the gradation current Ipix based on the display data supplied from the data driver 140 via each data line DL is controlled to be written in each display pixel EM (pixel drive circuit).

ここで、走査ドライバ120は、例えば、後述するシステムコントローラ150から供給される走査制御信号に基づいて、各行の走査ラインSLに対応するシフト信号を順次出力するシフトレジスタと、該シフト信号を所定の電圧レベル(選択レベル)に変換して、各行の走査ラインSLに走査信号Vselとして順次出力する出力回路部(出力バッファ)と、を備えたものを適用することができる。   Here, the scan driver 120, for example, based on a scan control signal supplied from the system controller 150 described later, a shift register that sequentially outputs a shift signal corresponding to the scan line SL of each row, and the shift signal as a predetermined signal An output circuit unit (output buffer) that converts the voltage level (selection level) and sequentially outputs it as the scanning signal Vsel to the scanning line SL of each row can be applied.

(電源ドライバ130)
電源ドライバ130は、システムコントローラ150から供給される電源制御信号に基づいて、各電源電圧ラインVLに、後述する書込動作期間においては、ローレベルの電源電圧Vsc(=Vscw)を印加することにより、データドライバ140により供給される階調電流Ipixが表示画素EM(画素駆動回路)に書き込まれるように制御し、発光動作期間中においては、ハイレベルの電源電圧Vsc(=Vsce)を印加することにより、表示データ(階調電流Ipix)に応じた電流値を有する発光駆動電流が発光素子に供給されるように制御する。
(Power supply driver 130)
The power supply driver 130 applies a low-level power supply voltage Vsc (= Vscw) to each power supply voltage line VL during a write operation period described later based on a power supply control signal supplied from the system controller 150. The gradation current Ipix supplied by the data driver 140 is controlled to be written in the display pixel EM (pixel driving circuit), and a high level power supply voltage Vsc (= Vsce) is applied during the light emitting operation period. Thus, the light emission driving current having a current value corresponding to the display data (gradation current Ipix) is controlled to be supplied to the light emitting element.

ここで、電源ドライバ130は、例えば、システムコントローラ150から供給される電源制御信号に基づいて、各行の電源電圧ラインVLに対応するシフト信号を順次出力するシフトレジスタと、該シフト信号を所定の電圧レベルに変換して、各行の電源電圧ラインVLに電源電圧Vscとして出力する出力回路部(出力バッファ)と、を備えたものを適用することができる。   Here, the power driver 130, for example, based on a power control signal supplied from the system controller 150, a shift register that sequentially outputs a shift signal corresponding to the power voltage line VL of each row, and the shift signal to a predetermined voltage An output circuit unit (output buffer) that converts to a level and outputs the power supply voltage Vsc to the power supply voltage line VL of each row can be applied.

(データドライバ140)
データドライバ140は、システムコントローラ150から供給されるデータ制御信号に基づいて、表示信号生成回路160から供給される各表示画素EMごとの表示データを所定のタイミングで取り込んで保持し、該表示データの階調値に応じた電流値を有する階調電流Ipixを生成して、上記各走査ラインSLごとに設定される選択期間内に各データラインDLに供給する。
(Data driver 140)
Based on the data control signal supplied from the system controller 150, the data driver 140 fetches and holds display data for each display pixel EM supplied from the display signal generation circuit 160 at a predetermined timing, and stores the display data. A gradation current Ipix having a current value corresponding to the gradation value is generated and supplied to each data line DL within a selection period set for each scanning line SL.

ここで、データドライバ140は、例えば、システムコントローラ150から供給されるデータ制御信号に基づいて、順次シフト信号を出力するシフトレジスタと、該シフト信号の入力タイミングに基づいて、表示信号生成回路160から供給される1行分の表示データを順次取り込むデータレジスタと、取り込まれた1行分の表示データを保持するデータラッチ回路と、階調基準電圧に基づいて、上記保持された表示データを所定のアナログ信号電圧に変換するD/Aコンバ−タ(デジタル−アナログ変換器)と、アナログ信号電圧に対応する電流値を有する階調電流Ipixを生成し、データラインDLを介して各表示画素EMに供給する電圧電流変換・電流供給回路と、を備えたものを適用することができる。   Here, for example, the data driver 140 receives a shift register that sequentially outputs a shift signal based on a data control signal supplied from the system controller 150 and a display signal generation circuit 160 based on the input timing of the shift signal. A data register for sequentially fetching the supplied display data for one row, a data latch circuit for holding the fetched display data for one row, and the stored display data based on a gradation reference voltage. A D / A converter (digital-analog converter) for converting to an analog signal voltage and a gradation current Ipix having a current value corresponding to the analog signal voltage are generated, and each display pixel EM is connected to each display pixel EM via the data line DL. A voltage / current conversion / current supply circuit to be supplied can be applied.

(システムコントローラ150)
システムコントローラ150は、例えば、表示信号生成回路160から供給されるタイミング信号に基づいて、少なくとも走査ドライバ120、電源ドライバ130及びデータドライバ140に対して、動作状態を制御する走査制御信号、電源制御信号及びデータ制御信号を生成して出力することにより、各ドライバを所定のタイミングで動作させて、走査信号Vsel、電源電圧Vsc及び階調電流Ipixを生成させ、各走査ラインSL、電源電圧ラインVL及びデータラインDLに印加して各表示画素(画素駆動回路及び発光素子)EMにおける一連の駆動制御動作(書込動作及び発光動作)を実行させて、映像信号に基づく画像情報を表示パネル110に表示させる制御を行う。
(System controller 150)
For example, based on the timing signal supplied from the display signal generation circuit 160, the system controller 150 scans at least the scanning driver 120, the power supply driver 130, and the data driver 140. By generating and outputting the data control signal, each driver is operated at a predetermined timing to generate the scanning signal Vsel, the power supply voltage Vsc, and the gradation current Ipix, and each scanning line SL, power supply voltage line VL, A series of drive control operations (write operation and light emission operation) in each display pixel (pixel drive circuit and light emitting element) EM are executed by applying to the data line DL, and image information based on the video signal is displayed on the display panel 110. To control.

(表示信号生成回路160)
表示信号生成回路160は、例えば画像表示装置100の外部から供給される映像信号から輝度階調信号成分を抽出して、表示パネル110の1行分ごとに、該輝度階調信号成分をデジタル信号からなる表示データ(輝度階調データ)としてデータドライバ140に供給する。ここで、上記映像信号が、例えばテレビ放送信号(コンポジット映像信号)のように、画像情報の表示タイミングを規定するタイミング信号成分を含む場合には、表示信号生成回路160は、図1に示すように、上記輝度階調信号成分を抽出する機能のほかに、タイミング信号成分を抽出してシステムコントローラ150に供給する機能を有するものであってもよい。この場合においては、上記システムコントローラ150は、表示信号生成回路160から供給されるタイミング信号に基づいて、走査ドライバ120や電源ドライバ130、データドライバ140に対して個別に供給する各制御信号を生成する。
(Display signal generation circuit 160)
For example, the display signal generation circuit 160 extracts a luminance gradation signal component from a video signal supplied from the outside of the image display apparatus 100, and converts the luminance gradation signal component into a digital signal for each row of the display panel 110. Is supplied to the data driver 140 as display data (luminance gradation data). Here, when the video signal includes a timing signal component that defines the display timing of image information, for example, a television broadcast signal (composite video signal), the display signal generation circuit 160 is as shown in FIG. In addition to the function of extracting the luminance gradation signal component, a function of extracting a timing signal component and supplying it to the system controller 150 may be provided. In this case, the system controller 150 generates control signals to be individually supplied to the scan driver 120, the power supply driver 130, and the data driver 140 based on the timing signal supplied from the display signal generation circuit 160. .

なお、画像表示装置100の外部から供給される映像信号がデジタル信号により形成され、また、タイミング信号が映像信号とは別に供給されている場合には、当該映像信号(デジタル信号)をそのまま表示データとして、データドライバ140に供給するとともに、当該タイミング信号を直接システムコントローラ150に供給するようにして、表示信号生成回路160を省略するようにしてもよい。   In addition, when the video signal supplied from the outside of the image display apparatus 100 is formed by a digital signal, and the timing signal is supplied separately from the video signal, the video signal (digital signal) is directly used as display data. In addition, the display signal generation circuit 160 may be omitted by supplying the timing signal directly to the system controller 150 while supplying the data driver 140.

<表示画素>
次いで、上述した画像表示装置に適用される表示パネルに2次元配列される表示画素の具体回路例について、図面を参照して詳しく説明する。
図2は、本実施形態に係る表示装置に適用可能な表示画素(画素駆動回路)の具体回路例を示す回路構成図であり、図3は、本実施形態に係る画素駆動回路に適用可能なダブルゲート型トランジスタの素子構造の例を示す断面構成図である。
<Display pixel>
Next, specific circuit examples of display pixels that are two-dimensionally arranged on a display panel applied to the above-described image display device will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a specific circuit example of a display pixel (pixel drive circuit) applicable to the display device according to the present embodiment, and FIG. 3 is applicable to the pixel drive circuit according to the present embodiment. It is a cross-sectional block diagram which shows the example of the element structure of a double gate type transistor.

本実施形態に係る表示画素EMは、図2に示すように、上述した表示パネル110に相互に直交するように配設された走査ラインSLとデータラインDLとの各交点近傍に、例えば、ゲート端子が走査ラインSLに、ドレイン端子が電源電圧ラインVLに、ソース端子が接点N11に各々接続されたトランジスタ(階調信号制御手段)Tr11と、ゲート端子が走査ラインSLに、ドレイン端子がデータラインDLに、ソース端子が接点N12に各々接続されたトランジスタ(階調信号制御手段)Tr12と、ボトムゲート端子BGが接点N11に、ドレイン端子Dが電源電圧ラインVLに、トップゲート端子TG及びソース端子Sが接点N12に各々接続されたダブルゲート型のトランジスタ(ダブルゲート型トランジスタ;駆動電流制御手段)Tr13と、接点N11と接点N12の間(すなわち、ダブルゲート型トランジスタTr13のボトムゲート−ソース間)に接続されたキャパシタ(電荷保持手段)Csと、を備えた画素駆動回路DC、及び、アノード端子が上記画素駆動回路DCの接点N12に接続され、カソード端子が所定の低電圧(例えば接地電位GND)に接続された有機EL素子(電流制御型の発光素子)OLEDを有している。   As shown in FIG. 2, the display pixel EM according to the present embodiment includes, for example, a gate near each intersection of the scanning line SL and the data line DL arranged so as to be orthogonal to the display panel 110 described above. A transistor (gradation signal control means) Tr11 having a terminal connected to the scanning line SL, a drain terminal connected to the power supply voltage line VL, and a source terminal connected to the contact N11, a gate terminal to the scanning line SL, and a drain terminal to the data line The transistor (grayscale signal control means) Tr12 whose source terminal is connected to the contact N12, the bottom gate terminal BG to the contact N11, the drain terminal D to the power supply voltage line VL, the top gate terminal TG and the source terminal Double gate type transistor (double gate type transistor; drive current control) with S connected to contact N12 Stage) Tr13, and a pixel drive circuit DC comprising a contact N11 and a contact N12 (that is, a capacitor (charge holding means) Cs connected between the bottom gate and the source of the double gate transistor Tr13), and An organic EL element (current control type light emitting element) OLED having an anode terminal connected to the contact N12 of the pixel driving circuit DC and a cathode terminal connected to a predetermined low voltage (for example, ground potential GND) is provided.

ここで、有機EL素子OLEDに直列に接続され、発光駆動用のスイッチング素子として機能するダブルゲート型トランジスタTr13の第1の素子構造の例は、例えば図3(a)に示すように、アモルファスシリコンやポリシリコン等からなるnチャネル型の半導体層(チャネル領域)SMCと、半導体層SMCの両端に、各々nシリコンからなる不純物層(オーミックコンタクト層)OHMを介して形成されたソース電極Tr13s(ソース端子S)及びドレイン電極Tr13d(ドレイン端子D)と、半導体層SMCの上方(図面上方)に絶縁膜(トップゲート絶縁膜)13を介して形成されたトップゲート電極Tr13tg(トップゲート端子TG、後述する画素電極14と一体的に形成される;第1のゲート電極)と、半導体層SMCの下方(図面下方)に絶縁膜(ボトムゲート絶縁膜)12を介して形成されたボトムゲート電極Tr13bg(ボトムゲート端子BG;第2のゲート電極)と、を有して構成されている。 Here, an example of the first element structure of the double gate transistor Tr13 connected in series to the organic EL element OLED and functioning as a switching element for driving light emission is, for example, amorphous silicon as shown in FIG. And n-channel type semiconductor layer (channel region) SMC made of polysilicon, etc., and source electrode Tr13s (at each end of semiconductor layer SMC via n + silicon impurity layer (ohmic contact layer) OHM) ( A source terminal S) and a drain electrode Tr13d (drain terminal D), and a top gate electrode Tr13tg (top gate terminal TG, formed above the semiconductor layer SMC via an insulating film (top gate insulating film) 13 above (in the drawing). Formed integrally with a pixel electrode 14 described later; a first gate electrode), and a semiconductor layer A bottom gate electrode Tr13bg (bottom gate terminal BG; second gate electrode) formed via an insulating film (bottom gate insulating film) 12 below the SMC (downward in the drawing) is configured.

また、ダブルゲート型トランジスタTr13の第2の素子構造の例は、例えば図3(b)に示すように、上述した第1の素子構造(図3(a))に加え、半導体層SMC上にブロック絶縁膜(エッチングストッパ膜)BLが設けられ、半導体層SMCの上方(図面上方)に該ブロック絶縁膜BL及び絶縁膜13を介してトップゲート電極Tr13tg(後述する画素電極14と一体的に形成される)が形成されている。ここで、ブロック絶縁膜BLは、半導体層SMC上に設けられるソース電極Tr13s及びドレイン電極Tr13dをパターニング形成する際のエッチング工程において、エッチングストッパとしての機能を有するとともに、当該エッチングによる半導体層SMCへのダメージを防止するための機能を有するものである。   In addition, an example of the second element structure of the double gate transistor Tr13 is formed on the semiconductor layer SMC in addition to the first element structure (FIG. 3A) described above, for example, as shown in FIG. A block insulating film (etching stopper film) BL is provided, and is formed integrally with a top gate electrode Tr13tg (a pixel electrode 14 described later) via the block insulating film BL and the insulating film 13 above the semiconductor layer SMC (upward in the drawing). Is formed). Here, the block insulating film BL has a function as an etching stopper in an etching process when the source electrode Tr13s and the drain electrode Tr13d provided on the semiconductor layer SMC are formed by patterning, and the etching to the semiconductor layer SMC is performed. It has a function for preventing damage.

このような構成を有するダブルゲート型トランジスタTr13は、図3(a)、(b)に示すように、ガラス基板等の絶縁性基板11上に形成されている。また、少なくとも該ダブルゲート型トランジスタTr13のトップゲート電極Tr13tg上には絶縁膜15が被覆形成されている。   The double-gate transistor Tr13 having such a configuration is formed on an insulating substrate 11 such as a glass substrate, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). In addition, an insulating film 15 is formed on the top gate electrode Tr13tg of at least the double gate transistor Tr13.

そして、本発明においては、このような構成を有するダブルゲート型トランジスタTr13において、例えば、トップゲート電極Tr13tg(画素電極14)とソース電極Tr13sが電気的に接続(短絡)され、同電位になるように構成されている。詳しくは後述するが、この場合、例えば、図3(a)、(b)に示した素子構造において、トップゲート絶縁膜となる絶縁膜13に形成されたコンタクトホールを介して、上層側のトップゲート電極Tr13tg(画素電極14)と下層側のソース電極Tr13sとが電気的に接続された構成を適用することができる。   In the present invention, in the double gate transistor Tr13 having such a configuration, for example, the top gate electrode Tr13tg (pixel electrode 14) and the source electrode Tr13s are electrically connected (short-circuited) so as to have the same potential. It is configured. As will be described in detail later, in this case, for example, in the element structure shown in FIGS. 3A and 3B, the top layer on the upper layer side is formed through a contact hole formed in the insulating film 13 serving as the top gate insulating film. A configuration in which the gate electrode Tr13tg (pixel electrode 14) and the lower-layer source electrode Tr13s are electrically connected can be applied.

また、トランジスタTr11、Tr12は、周知の電界効果型のトランジスタ(薄膜トランジスタ)を適用することができる。また、キャパシタCsは、ダブルゲート型トランジスタTr13のボトムゲート−ソース間に形成される寄生容量であってもよいし、該寄生容量に加えて接点N11及び接点N12間にさらに容量素子を並列に接続したものであってもよい。   As the transistors Tr11 and Tr12, well-known field-effect transistors (thin film transistors) can be applied. The capacitor Cs may be a parasitic capacitance formed between the bottom gate and the source of the double gate transistor Tr13, and in addition to the parasitic capacitance, a capacitive element is further connected in parallel between the contact N11 and the contact N12. It may be what you did.

なお、本実施形態に係る画素駆動回路DCに適用されるトランジスタTr11〜Tr13については、特に限定するものではないが、以下の説明においては、いずれのトランジスタもnチャネル型の半導体層をチャネル領域として備えたトランジスタ構造を適用した場合について説明する。   Note that the transistors Tr11 to Tr13 applied to the pixel drive circuit DC according to the present embodiment are not particularly limited, but in the following description, any transistor has an n-channel semiconductor layer as a channel region. A case where the provided transistor structure is applied will be described.

次いで、上述したような回路構成を有する表示画素(画素駆動回路及び発光素子)の具体的なデバイス構造(平面レイアウト及び断面構造)について説明する。
図4は、本実施形態に係る表示装置(表示パネル)に適用可能な表示画素の一例を示す平面レイアウト図であり、図5は、図4に示した平面レイアウトを有する表示画素におけるA−A断面を示す概略断面図である。なお、図4においては、表示画素EM(画素駆動回路)の素子構造を明確にするために、画素駆動回路の各トランジスタ及び配線層等が形成された層を中心に示す。
Next, a specific device structure (planar layout and cross-sectional structure) of the display pixel (pixel driving circuit and light emitting element) having the above-described circuit configuration will be described.
FIG. 4 is a plan layout diagram illustrating an example of a display pixel applicable to the display device (display panel) according to the present embodiment, and FIG. 5 is an AA view of the display pixel having the planar layout illustrated in FIG. It is a schematic sectional drawing which shows a cross section. In FIG. 4, in order to clarify the element structure of the display pixel EM (pixel driving circuit), the layer in which each transistor, wiring layer, and the like of the pixel driving circuit are formed is mainly shown.

表示画素EMは、例えば図4に示すように、絶縁性基板11の一面側に設定された表示画素の形成領域(画素形成領域)Rpxにおいて、上方及び下方の縁辺領域のX方向(図4の左右方向;図1における行方向に対応する)に延在するように走査ラインSL及び電源電圧ラインVLが各々配設されるとともに、これらに直交するように、上記画素形成領域Rpxの左方の縁辺領域のY方向(図4の上下方向:図1における列方向に対応する)に延在するようにデータラインDL及びが配設されている。また、図2に示したトランジスタTr11及びトランジスタTr12は、データラインDLに沿ってY方向に延在するように配置され、トランジスタTr13は、画素形成領域Rpxの右方の縁辺領域のY方向に延在するように配置されている。   For example, as shown in FIG. 4, the display pixel EM has a display pixel formation region (pixel formation region) Rpx set on one surface side of the insulating substrate 11 in the X direction (in FIG. 4). The scanning line SL and the power supply voltage line VL are respectively arranged so as to extend in the left-right direction (corresponding to the row direction in FIG. 1), and on the left side of the pixel formation region Rpx so as to be orthogonal to them. Data lines DL and are arranged so as to extend in the Y direction of the edge region (vertical direction in FIG. 4: corresponding to the column direction in FIG. 1). Further, the transistor Tr11 and the transistor Tr12 illustrated in FIG. 2 are arranged so as to extend in the Y direction along the data line DL, and the transistor Tr13 extends in the Y direction of the right edge region of the pixel formation region Rpx. It is arranged to exist.

ここで、上述したように、トランジスタTr11、Tr12は、周知の電界効果型トランジスタ構造を有し、図5においてはトランジスタTr12のみを示すが、各々、ガラス基板等の透明な絶縁性基板11上に形成されたゲート電極Tr11g、Tr12gと、ゲート絶縁膜12を介して各ゲート電極Tr11g、Tr12gに対応する領域に形成された半導体層SMCと、該半導体層SMCの両端部に延在するように形成されたソース電極Tr11s、Tr12s及びドレイン電極Tr11d、Tr12dと、を有している。   Here, as described above, the transistors Tr11 and Tr12 have a well-known field effect transistor structure, and only the transistor Tr12 is shown in FIG. 5, but each of the transistors Tr11 and Tr12 is formed on a transparent insulating substrate 11 such as a glass substrate. The formed gate electrodes Tr11g, Tr12g, the semiconductor layer SMC formed in a region corresponding to each gate electrode Tr11g, Tr12g via the gate insulating film 12, and formed so as to extend to both ends of the semiconductor layer SMC. Source electrodes Tr11s and Tr12s and drain electrodes Tr11d and Tr12d.

また、トランジスタTr13は、図3(a)、(b)に示したような素子構造を有し、図5に示すように、絶縁性基板11上に形成されたボトムゲート電極Tr13bgと、ゲート絶縁膜12を介してボトムゲート電極Tr13bgに対応する領域に形成された半導体層SMCと、該半導体層SMCの両端部に延在するように形成されたソース電極Tr13s及びドレイン電極Tr13dと、絶縁膜13を介して半導体層SMCに対応する領域に形成されたトップゲート電極Tr13tgと、を有している。   The transistor Tr13 has an element structure as shown in FIGS. 3A and 3B. As shown in FIG. 5, the transistor Tr13 has a gate insulation with a bottom gate electrode Tr13bg formed on the insulating substrate 11. The semiconductor layer SMC formed in a region corresponding to the bottom gate electrode Tr13bg via the film 12, the source electrode Tr13s and the drain electrode Tr13d formed so as to extend at both ends of the semiconductor layer SMC, and the insulating film 13 And a top gate electrode Tr13tg formed in a region corresponding to the semiconductor layer SMC.

なお、図5においては図示を簡略化して示したが、各トランジスタTr11、Tr12及びダブルゲート型トランジスタTr13のソース電極とドレイン電極が対向する半導体層SMC上には当該半導体層SMCへのエッチングダメージを防止するための酸化シリコン又は窒化シリコン等のブロッキング層が形成され、また、ソース電極とドレイン電極が接触する半導体層SMC上には、当該半導体層SMCとソース電極及びドレイン電極とのオーミック接続を実現するための不純物層が形成されているものであってもよい(ダブルゲート型トランジスタTr13においては、図3(b)に示した素子構造に対応する)。   Although the illustration is simplified in FIG. 5, etching damage to the semiconductor layer SMC is caused on the semiconductor layer SMC in which the source electrode and the drain electrode of the transistors Tr11 and Tr12 and the double gate transistor Tr13 face each other. A blocking layer such as silicon oxide or silicon nitride is formed for prevention, and an ohmic connection between the semiconductor layer SMC and the source and drain electrodes is realized on the semiconductor layer SMC where the source and drain electrodes are in contact An impurity layer may be formed (corresponding to the element structure shown in FIG. 3B in the double gate transistor Tr13).

ここで、トランジスタTr11、Tr12のゲート電極Tr11g、Tr12g、及び、ダブルゲート型トランジスタTr13のボトムゲート電極Tr13bg、並びに、データラインDLは、いずれも同一のゲートメタル層をパターニングすることによって形成されている。また、トランジスタTr11、Tr12のソース電極Tr11s、Tr12s及びドレイン電極Tr11d、Tr12d、ダブルゲート型トランジスタTr13のソース電極Tr13s及びドレイン電極Tr13d、並びに、走査ラインSL、電源電圧ラインVLは、いずれも同一のソース、ドレインメタル層をパターニングすることによって形成されている。また、ダブルゲート型トランジスタTr13のトップゲート電極Tr13tg及び後述する有機EL素子OLEDの画素電極(例えばアノード電極)14は、同一の電極材料により一体的に形成されている。さらに、図4、図5に示すように、電源電圧ラインVLは、ダブルゲート型トランジスタTr13のドレイン電極Tr13dと一体的に形成され、走査ラインSL及び電源電圧ラインVLは、データラインDLよりも上層側に設けられている。   Here, the gate electrodes Tr11g and Tr12g of the transistors Tr11 and Tr12, the bottom gate electrode Tr13bg of the double gate transistor Tr13, and the data line DL are all formed by patterning the same gate metal layer. . The source electrodes Tr11s and Tr12s and the drain electrodes Tr11d and Tr12d of the transistors Tr11 and Tr12, the source electrode Tr13s and the drain electrode Tr13d of the double gate transistor Tr13, the scanning line SL, and the power supply voltage line VL are all the same source. The drain metal layer is formed by patterning. Further, the top gate electrode Tr13tg of the double gate transistor Tr13 and the pixel electrode (for example, anode electrode) 14 of the organic EL element OLED described later are integrally formed of the same electrode material. Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the power supply voltage line VL is formed integrally with the drain electrode Tr13d of the double gate transistor Tr13, and the scanning line SL and the power supply voltage line VL are higher than the data line DL. On the side.

そして、図2に示した画素駆動回路DCの回路構成に対応するように、トランジスタTr11は、例えば図4、図5に示すように、ゲート電極Tr11gがゲート絶縁膜12に設けられたコンタクトホールHLAを介して走査ラインSLに接続され、同ソース電極Tr11sがゲート絶縁膜12に設けられたコンタクトホールHLBを介してキャパシタCsの一端側(接点N11側)の電極ECAに接続され、同ドレイン電極Tr11dが電源電圧ラインVLと一体的に形成されている。   In order to correspond to the circuit configuration of the pixel drive circuit DC shown in FIG. 2, the transistor Tr11 includes a contact hole HLA in which a gate electrode Tr11g is provided in the gate insulating film 12, as shown in FIGS. The source electrode Tr11s is connected to the electrode ECA on one end side (the contact N11 side) of the capacitor Cs via the contact hole HLB provided in the gate insulating film 12, and the drain electrode Tr11d. Are formed integrally with the power supply voltage line VL.

また、トランジスタTr12は、例えば図4、図5に示すように、ゲート電極Tr12gがゲート絶縁膜12に設けられたコンタクトホールHLAを介して走査ラインSLに接続され、同ソース電極Tr12sがキャパシタCsの他端側(接点N12側)の電極ECBと一体的に形成され、同ドレイン電極Tr12dがゲート絶縁膜12に設けられたコンタクトホールHLCを介してデータラインDLに接続されている。   For example, as shown in FIGS. 4 and 5, the transistor Tr12 has a gate electrode Tr12g connected to the scanning line SL through a contact hole HLA provided in the gate insulating film 12, and the source electrode Tr12s connected to the capacitor Cs. The drain electrode Tr12d is integrally formed with the electrode ECB on the other end side (contact N12 side), and the drain electrode Tr12d is connected to the data line DL through a contact hole HLC provided in the gate insulating film 12.

ダブルゲート型トランジスタTr13は、例えば図4、図5に示すように、ボトムゲート電極Tr13bgがキャパシタCsの一端側(接点N11側)の電極ECAと一体的に形成され、同ソース電極Tr13sがキャパシタCsの他端側(接点N12側)の電極ECBと一体的に形成され、同ドレイン電極Tr13dが電源電圧ラインVLと一体的に形成され、トップゲート電極Tr13tgが有機EL素子OLEDの画素電極14と一体的に形成されるとともに、絶縁膜13に設けられたコンタクトホールHLDを介して上記ソース電極Tr13sに接続されている。   For example, as shown in FIGS. 4 and 5, in the double gate transistor Tr13, the bottom gate electrode Tr13bg is integrally formed with the electrode ECA on one end side (contact N11 side) of the capacitor Cs, and the source electrode Tr13s is formed with the capacitor Cs. Is formed integrally with the electrode ECB on the other end side (contact N12 side), the drain electrode Tr13d is formed integrally with the power supply voltage line VL, and the top gate electrode Tr13tg is integrated with the pixel electrode 14 of the organic EL element OLED. And is connected to the source electrode Tr13s through a contact hole HLD provided in the insulating film 13.

また、キャパシタCsは、ダブルゲート型トランジスタTr13のボトムゲート電極Tr13bgと一体的に形成されるとともに、トランジスタTr11のソース電極Tr11sに接続された一端側の電極ECAと、ダブルゲート型トランジスタTr13のソース電極Tr13s及びトランジスタTr12のソース電極Tr12sと一体的に形成された他端側の電極ECBと、がゲート絶縁膜12を介して対向するように延在して形成されている。   The capacitor Cs is formed integrally with the bottom gate electrode Tr13bg of the double gate transistor Tr13, and is connected to the one end electrode ECA connected to the source electrode Tr11s of the transistor Tr11 and the source electrode of the double gate transistor Tr13. The other end electrode ECB formed integrally with Tr13s and the source electrode Tr12s of the transistor Tr12 is formed to extend so as to face each other with the gate insulating film 12 therebetween.

そして、画素形成領域Rpxのうち、有機EL素子OLEDの形成領域には、上述したダブルゲート型トランジスタTr13のトップゲート電極Tr13tgと一体的に形成された画素電極(例えばアノード電極)14、正孔輸送層16a(電荷輸送層)及び電子輸送性発光層16b(電荷輸送層)からなる有機EL層(発光層)16、及び、対向電極(例えばカソード電極)17を順次積層した有機EL素子OLEDが設けられ、一方、有機EL素子OLEDの形成領域以外の領域には、上述したトランジスタTr、Tr12及びダブルゲート型トランジスタTr13、走査ラインSL、電源電圧ラインVL、データラインDL上に層間絶縁膜15が被覆形成され、当該層間絶縁膜15上に、上記対向電極17が延在するように形成されている。   In the pixel formation region Rpx, in the formation region of the organic EL element OLED, the pixel electrode (for example, anode electrode) 14 formed integrally with the top gate electrode Tr13tg of the double gate transistor Tr13 described above, hole transport An organic EL element OLED in which an organic EL layer (light emitting layer) 16 composed of a layer 16a (charge transport layer) and an electron transporting light emitting layer 16b (charge transport layer) and a counter electrode (for example, a cathode electrode) 17 are sequentially stacked is provided. On the other hand, the region other than the region where the organic EL element OLED is formed is covered with the interlayer insulating film 15 on the above-described transistors Tr and Tr12 and the double gate transistor Tr13, the scanning line SL, the power supply voltage line VL, and the data line DL. Formed on the interlayer insulating film 15 so as to extend the counter electrode 17. .

すなわち、対向電極17は、絶縁性基板11上に2次元配列された複数の表示画素EM(各画素電極14)に対して共通に対向するように単一の平面電極(べた電極)により形成されている。そして、上記画素駆動回路DC、有機EL素子OLEDが形成された絶縁性基板11の全域には、例えば図5に示すように、絶縁性の封止層18が被覆形成されている。   In other words, the counter electrode 17 is formed by a single planar electrode (solid electrode) so as to be opposed to a plurality of display pixels EM (each pixel electrode 14) two-dimensionally arranged on the insulating substrate 11. ing. Then, as shown in FIG. 5, for example, an insulating sealing layer 18 is formed on the entire area of the insulating substrate 11 on which the pixel driving circuit DC and the organic EL element OLED are formed.

ここで、表示パネル110(表示画素EM)がボトムエミッション構造の場合、画素電極14が例えば錫ドープ酸化インジウム(Indium Thin Oxide;ITO)や亜鉛ドープ酸化インジウム(Indium Zinc Oxide;IZO)等の透明な(光透過特性を有する)電極材料により形成され、対向電極17が例えばアルミニウム(Al)、クロム(Cr)、銀(Ag)、パラジウム銀(AgPd)系の合金等の光反射特性を有する電極材料により形成されることにより、有機EL層16において発光した光が絶縁性基板11を介して視野側である絶縁性基板11の他面側(図5の図面下方)に出射され、一方、表示パネル110(表示画素EM)がトップエミッション構造の場合、画素電極14が光反射特性を有し、対向電極17が光透過特性を有する電極材料により形成されることにより、有機EL層16において発光した光が封止層18を介して絶縁性基板11の一面側(図5の図面上方)に出射される。   Here, when the display panel 110 (display pixel EM) has a bottom emission structure, the pixel electrode 14 is transparent, for example, tin-doped indium oxide (ITO) or zinc-doped indium oxide (Indium Zinc Oxide; IZO). An electrode material formed of an electrode material (having light transmission characteristics) and having a light reflection characteristic such that the counter electrode 17 is an alloy of aluminum (Al), chromium (Cr), silver (Ag), palladium silver (AgPd), etc. The light emitted from the organic EL layer 16 is emitted to the other side of the insulating substrate 11 that is the visual field side (downward in FIG. 5) through the insulating substrate 11, while the display panel When 110 (display pixel EM) has a top emission structure, the pixel electrode 14 has a light reflection characteristic, and the counter electrode 17 has a light transmission characteristic. By being formed, the light emitted from the organic EL layer 16 is emitted to one surface side (upper side of FIG. 5) of the insulating substrate 11 through the sealing layer 18.

なお、表示パネル110に配列される発光素子として、高分子系の有機材料を塗布して形成される有機EL層を備えた有機EL素子を適用した場合においては、上述した有機EL素子OLEDの形成領域(すなわち、有機EL層16となる正孔輸送層16a及び電子輸送性発光層16bを塗布形成する領域)を画定するために、有機EL素子OLEDの形成領域間の各配線層やトランジスタ上に形成される層間絶縁膜15を、絶縁性基板11表面から突出するように隔壁状又はバンク状に形成するものであってもよい。   In addition, when the organic EL element provided with the organic EL layer formed by applying a polymer organic material is applied as the light emitting element arranged in the display panel 110, the above-described formation of the organic EL element OLED is performed. In order to define a region (that is, a region where the hole transport layer 16a and the electron transporting light emitting layer 16b to be the organic EL layer 16 are applied and formed), on each wiring layer or transistor between the formation regions of the organic EL element OLED The formed interlayer insulating film 15 may be formed in a partition shape or a bank shape so as to protrude from the surface of the insulating substrate 11.

図6は、本実施形態に係る画素駆動回路を適用した表示画素の基本動作を示すタイミングチャ−トであり、図7は、本実施形態に係る画素駆動回路の動作状態を示す概念図である。ここで、図6においては、表示パネル110のi行j列、及び、(i+1)行j列(iは1≦i≦nとなる正の整数、jは1≦j≦mとなる正の整数)の表示画素EMにおける駆動制御動作を示す。   FIG. 6 is a timing chart showing the basic operation of the display pixel to which the pixel driving circuit according to this embodiment is applied, and FIG. 7 is a conceptual diagram showing the operation state of the pixel driving circuit according to this embodiment. . Here, in FIG. 6, i row and j column and (i + 1) row and j column of display panel 110 (i is a positive integer satisfying 1 ≦ i ≦ n, and j is a positive integer satisfying 1 ≦ j ≦ m. The drive control operation in the display pixel EM of (integer) is shown.

このような構成を有する画素駆動回路DCにおける発光素子(有機EL素子OLED)の発光駆動制御(駆動制御方法)は、例えば、図6に示すように、一走査期間Tscを1サイクルとして、該一走査期間Tsc内に、走査ラインSLに接続された表示画素EMを選択して表示データに応じた階調電流Ipixを流して、表示データに応じた電圧成分を保持させる書込動作期間(選択期間)Tseと、該書込動作期間Tseに保持された電圧成分に基づいて、上記表示データに応じた発光駆動電流を生成して有機EL素子OLEDに供給し、所定の輝度階調で発光動作させる発光動作期間(非選択期間)Tnseと、を含むように設定することにより実行される(Tsc≧Tse+Tnse)。ここで、各行の走査ラインSLごとに設定される書込動作期間Tseは、相互に時間的な重なりが生じないように設定される。   The light emission drive control (drive control method) of the light emitting element (organic EL element OLED) in the pixel drive circuit DC having such a configuration is, for example, as shown in FIG. 6, with one scan period Tsc as one cycle. A write operation period (selection period) in which a display pixel EM connected to the scan line SL is selected and a gradation current Ipix is supplied according to display data to hold a voltage component according to display data within the scan period Tsc. ) Based on Tse and the voltage component held in the writing operation period Tse, a light emission driving current corresponding to the display data is generated and supplied to the organic EL element OLED to perform a light emission operation at a predetermined luminance gradation. The light emission operation period (non-selection period) Tnse is set to be included (Tsc ≧ Tse + Tnse). Here, the writing operation period Tse set for each scanning line SL of each row is set so that there is no time overlap.

(書込動作期間)
表示画素EMの書込動作期間Tseにおいては、図6に示すように、まず、走査ドライバ120から特定の走査ライン(例えば、i行目の走査ライン)SLに対して、ハイレベルの走査信号Vselが印加されて当該行の表示画素EMが選択状態に設定されるとともに、電源ドライバ130から当該行の表示画素EMの電源電圧ラインVLに対して、ローレベルの電源電圧Vsc(=Vscw)が印加される。また、このタイミングに同期して、データドライバ140により当該行の各表示画素EMに対応する表示データに基づいた電流値を有する階調電流Ipixを各データラインDLから引き込む。
(Write operation period)
In the writing operation period Tse of the display pixel EM, as shown in FIG. 6, first, the high-level scanning signal Vsel is applied from the scanning driver 120 to a specific scanning line (for example, the i-th scanning line) SL. Is applied to set the display pixel EM in the row to a selected state, and a low-level power supply voltage Vsc (= Vscw) is applied from the power supply driver 130 to the power supply voltage line VL of the display pixel EM in the row. Is done. In synchronization with this timing, the data driver 140 draws the grayscale current Ipix having a current value based on the display data corresponding to each display pixel EM in the row from each data line DL.

これにより、画素駆動回路DCを構成するトランジスタTr11、Tr12がオン動作して、ローレベルの電源電圧Vscが接点N11(すなわち、ダブルゲート型トランジスタTr13のボトムゲート端子BG及びキャパシタCsの一端側)に印加されるとともに、データドライバ140によりデータラインDL側から階調電流Ipixを引き込む動作が行われることにより、ローレベルの電源電圧Vscよりも低電位の電圧レベルが接点N12(すなわち、ダブルゲート型トランジスタTr13のソース端子S、及び、キャパシタCsの他端)に印加される。   As a result, the transistors Tr11 and Tr12 constituting the pixel drive circuit DC are turned on, and the low-level power supply voltage Vsc is applied to the contact N11 (that is, the bottom gate terminal BG of the double gate transistor Tr13 and one end side of the capacitor Cs). In addition, the operation of drawing the gradation current Ipix from the data line DL side by the data driver 140 is performed, so that the voltage level lower than the low-level power supply voltage Vsc becomes the contact N12 (that is, the double gate type transistor). Applied to the source terminal S of Tr13 and the other end of the capacitor Cs).

このように、接点N11及びN12間(ダブルゲート型トランジスタTr13のボトムゲート−ソース間)に電位差が生じることにより、ダブルゲート型トランジスタTr13がオン動作して、図7(a)に示すように、電源電圧ラインVLからダブルゲート型トランジスタTr13、接点N12、トランジスタTr12、データラインDLを介して、データドライバ140に、階調電流Ipixの電流値に対応した書込電流(指定電流)Iaが流れる。   As described above, the potential difference is generated between the contacts N11 and N12 (between the bottom gate and the source of the double gate transistor Tr13), so that the double gate transistor Tr13 is turned on, as shown in FIG. A write current (designated current) Ia corresponding to the current value of the gradation current Ipix flows from the power supply voltage line VL to the data driver 140 through the double gate type transistor Tr13, the contact N12, the transistor Tr12, and the data line DL.

このとき、キャパシタCsには、接点N11及びN12間(ダブルゲート型トランジスタTr13のボトムゲート−ソース間)に生じた電位差に対応する電荷が蓄積され、電圧成分として保持される(充電される)。また、電源電圧ラインVLには、接地電位以下の電圧レベルを有するローレベルの電源電圧Vsc(=Vscw)が印加され、さらに、書込電流IaがデータラインDL方向に流れるように制御されることから、有機EL素子OLEDのアノード端子(接点N12)に印加される電位はカソード端子の電位(接地電位GND)よりも低くなり、有機EL素子OLEDに逆バイアス電圧が印加されることになるため、有機EL素子OLEDには発光駆動電流が流れず、発光動作は行われない。   At this time, a charge corresponding to the potential difference generated between the contacts N11 and N12 (between the bottom gate and the source of the double gate transistor Tr13) is accumulated in the capacitor Cs and held (charged) as a voltage component. Further, a low level power supply voltage Vsc (= Vscw) having a voltage level equal to or lower than the ground potential is applied to the power supply voltage line VL, and the write current Ia is controlled to flow in the direction of the data line DL. Therefore, the potential applied to the anode terminal (contact N12) of the organic EL element OLED is lower than the potential of the cathode terminal (ground potential GND), and a reverse bias voltage is applied to the organic EL element OLED. A light emission drive current does not flow through the organic EL element OLED, and no light emission operation is performed.

(発光動作期間)
次いで、書込動作期間Tse終了後の発光動作期間Tnseにおいては、図6に示すように、走査ドライバ120から上記書込動作が行われた走査ラインSLに対して、ローレベルの走査信号Vselが印加されて表示画素EMが非選択状態に設定されるとともに、当該行の表示画素EMの電源電圧ラインVLに対して、ハイレベルの電源電圧Vsc(=Vsce)が印加される。また、このタイミングに同期して、データドライバ140による階調電流Ipixの引き込み動作が停止される。
(Light emission operation period)
Next, in the light emission operation period Tnse after the end of the write operation period Tse, as shown in FIG. 6, the low level scan signal Vsel is applied to the scan line SL on which the write operation is performed from the scan driver 120. As a result, the display pixel EM is set to a non-selected state, and a high level power supply voltage Vsc (= Vsce) is applied to the power supply voltage line VL of the display pixel EM in the row. In synchronism with this timing, the grayscale current Ipix drawing operation by the data driver 140 is stopped.

これにより、画素駆動回路DCを構成するトランジスタTr11及びTr12がオフ動作して、接点N11(すなわち、ダブルゲート型トランジスタTr13のボトムゲート端子BG及びキャパシタCsの一端側)への電源電圧Vscの印加が遮断されるとともに、接点N12(すなわち、ダブルゲート型トランジスタTr13のソース端子S及びキャパシタCsの他端側)へのデータドライバ140による階調電流Ipixの引き込み動作に起因する電圧レベルの印加が遮断されるので、キャパシタCsは、上述した書込動作期間において蓄積された電荷を保持する。   Thereby, the transistors Tr11 and Tr12 constituting the pixel drive circuit DC are turned off, and the application of the power supply voltage Vsc to the contact N11 (that is, the bottom gate terminal BG of the double gate transistor Tr13 and one end side of the capacitor Cs) is performed. In addition to being cut off, application of the voltage level due to the drawing operation of the gradation current Ipix by the data driver 140 to the contact N12 (that is, the source terminal S of the double gate transistor Tr13 and the other end of the capacitor Cs) is cut off. Therefore, the capacitor Cs holds the charge accumulated during the above-described write operation period.

このように、キャパシタCsが書込動作時の充電電圧を保持することにより、接点N11及びN12間(ダブルゲート型トランジスタTr13のボトムゲート−ソース間)の電位差が保持されることになり、ダブルゲート型トランジスタTr13はオン状態を維持する。また、電源電圧ラインVLには、接地電位よりも高い電圧レベルを有するハイレベルの電源電圧Vsc(=Vsce)が印加されるので、有機EL素子OLEDのアノード端子(接点N12)に印加される電位はカソード端子の電位(接地電位)よりも高くなる。   As described above, the capacitor Cs holds the charging voltage at the time of the writing operation, whereby the potential difference between the contacts N11 and N12 (between the bottom gate and the source of the double gate transistor Tr13) is held. The type transistor Tr13 is kept on. Further, since the high level power supply voltage Vsc (= Vsce) having a voltage level higher than the ground potential is applied to the power supply voltage line VL, the potential applied to the anode terminal (contact N12) of the organic EL element OLED. Becomes higher than the potential of the cathode terminal (ground potential).

したがって、図7(b)に示すように、電源電圧ラインVLからダブルゲート型トランジスタTr13、接点N12を介して、有機EL素子OLEDに順バイアス方向に所定の発光駆動電流(出力電流)Ibが流れ、有機EL素子OLEDが発光する。ここで、キャパシタCsにより蓄積された電荷に基づく電位差(充電電圧)は、ダブルゲート型トランジスタTr13において階調電流Ipixに対応した書込電流Iaを流す場合の電位差に相当するので、有機EL素子OLEDに供給される発光駆動電流Ibは、上記書込電流Iaと同等の電流値を有することになる。これにより、書込動作期間Tse後の非選択期間Tnseにおいては、書込動作期間Tseに書き込まれた表示データ(階調電流Ipix)に対応する電圧成分に基づいて、ダブルゲート型トランジスタTr13を介して、発光駆動電流Ibが継続的に供給されることになり、有機EL素子OLEDは表示データに対応する輝度階調で発光する動作を継続する。
そして、上述した一連の動作を、(i+1)行目以降の表示パネル110の全ての行(走査ラインSL)について順次繰り返し実行することにより、表示パネル一画面分の表示データが書き込まれて、所定の輝度階調で発光動作し、所望の画像情報が表示される。
Therefore, as shown in FIG. 7B, a predetermined light emission drive current (output current) Ib flows in the forward bias direction from the power supply voltage line VL to the organic EL element OLED through the double gate transistor Tr13 and the contact N12. The organic EL element OLED emits light. Here, the potential difference (charging voltage) based on the electric charge accumulated by the capacitor Cs corresponds to the potential difference when the write current Ia corresponding to the gradation current Ipix is caused to flow in the double gate transistor Tr13, and thus the organic EL element OLED. The light emission drive current Ib supplied to 1 has a current value equivalent to the write current Ia. Thereby, in the non-selection period Tnse after the writing operation period Tse, the voltage component corresponding to the display data (gradation current Ipix) written in the writing operation period Tse is passed through the double gate transistor Tr13. Accordingly, the light emission drive current Ib is continuously supplied, and the organic EL element OLED continues the operation of emitting light at the luminance gradation corresponding to the display data.
Then, the display data for one screen of the display panel is written by sequentially repeating the above-described series of operations for all the rows (scan lines SL) of the display panel 110 from the (i + 1) th row onward. The light emission operation is performed at the luminance gradation, and desired image information is displayed.

ここで、本実施形態に係る画素駆動回路DCにおいては、トランジスタTr21、Tr22及びダブルゲート型トランジスタTr13の半導体層(チャネル層)がいずれもnチャネル型により形成されている場合について示したが、この場合、半導体層としてアモルファスシリコンを適用し、すでに確立されたアモルファスシリコン製造技術を適用して、素子特性(電子移動度等)の安定した画素駆動回路を比較的安価に製造することができる。   Here, in the pixel drive circuit DC according to the present embodiment, the case where the semiconductor layers (channel layers) of the transistors Tr21 and Tr22 and the double-gate transistor Tr13 are all formed by the n-channel type has been described. In this case, by applying amorphous silicon as the semiconductor layer and applying the already established amorphous silicon manufacturing technique, a pixel driving circuit having stable element characteristics (such as electron mobility) can be manufactured at a relatively low cost.

また、本実施形態に係る画素駆動回路DCにおいては、上述したように(図6参照)、電源電圧ラインVLに所定の電圧値を有する電源電圧Vscを印加する必要があり、そのための構成として、図1に示したように、電源ドライバ130を備えた構成を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、電源電圧Vscが走査信号Vselに同期するタイミングで電源電圧ラインVLに印加されることから、走査ドライバ120において、走査信号Vsel(又は、走査信号を生成するためのシフト信号)を反転処理し、所定の電圧レベルに増幅して、電源電圧Vscとして各電源電圧ラインVLに印加するようにした構成を有するものであってもよい。   In the pixel drive circuit DC according to the present embodiment, as described above (see FIG. 6), it is necessary to apply the power supply voltage Vsc having a predetermined voltage value to the power supply voltage line VL. As shown in FIG. 1, the configuration including the power supply driver 130 is shown. However, the present invention is not limited to this. For example, the power supply voltage Vsc is applied to the power supply voltage line VL at a timing synchronized with the scanning signal Vsel. Therefore, the scanning driver 120 inverts the scanning signal Vsel (or the shift signal for generating the scanning signal), amplifies it to a predetermined voltage level, and applies it to each power supply voltage line VL as the power supply voltage Vsc. You may have the structure made to do.

なお、上述した表示画素EMにおいては、電流指定型の階調制御方式に対応した画素駆動回路の一例として、同一のチャネル極性を有する3個のトランジスタを備え、表示画素EM(画素駆動回路DC)からデータラインDLを介してデータドライバ140方向に表示データに応じた階調電流Ipixを引き込む形態の回路構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば4個のトランジスタを備えた回路構成を有するものであってもよいし、さらには、データドライバからデータラインを介して表示画素(画素駆動回路)方向に階調電流を流し込む形態の回路構成を有するものであってもよい。   In addition, the display pixel EM described above includes three transistors having the same channel polarity as an example of a pixel drive circuit corresponding to the current designation type gradation control method, and the display pixel EM (pixel drive circuit DC). Although the circuit configuration in which the gradation current Ipix corresponding to the display data is drawn in the direction of the data driver 140 from the data line DL to the data driver DL is shown, the present invention is not limited to this. For example, four transistors are provided. It may have a circuit configuration provided, or may further have a circuit configuration in which a gray scale current flows from the data driver in the direction of the display pixel (pixel drive circuit) via the data line. Good.

また、上述した表示画素EMにおいては、電流制御型の発光素子として、有機EL素子を適用した構成を示したが、これに限定されるものではなく、画素駆動回路から供給される発光駆動電流の電流値に応じて所定の輝度階調で発光動作する発光素子であれば、例えば、発光ダイオードやその他の発光素子を適用するものであってもよい。   In addition, in the display pixel EM described above, a configuration in which an organic EL element is applied as a current-controlled light-emitting element has been described. However, the present invention is not limited to this, and the light emission driving current supplied from the pixel driving circuit For example, a light emitting diode or other light emitting element may be applied as long as the light emitting element emits light with a predetermined luminance gradation according to the current value.

<本発明における効果の検証>
次に、本実施形態に係る表示画素(画素駆動回路)及び該表示画素を2次元配列した表示パネルを備えた画像表示装置の効果について具体的に説明する。
まず、上述した回路構成を有する画素駆動回路における容量成分(保持容量及び寄生容量)の接続状態について詳しく検討する。
<Verification of effects in the present invention>
Next, the effect of the image display device including the display pixel (pixel drive circuit) according to the present embodiment and the display panel in which the display pixel is two-dimensionally arranged will be specifically described.
First, the connection state of the capacitance components (retention capacitance and parasitic capacitance) in the pixel drive circuit having the circuit configuration described above will be examined in detail.

図8は、同一の素子構造を有するトランジスタを適用した画素駆動回路(比較対象)における容量成分の接続状態を示す概念図である。ここで、図8においては、図2に示した本発明に係る画素駆動回路DCと同等の回路構成において、発光駆動用のスイッチング素子であるダブルゲート型トランジスタTr13に替えて、トランジスタTr11、Tr12と同様の電界効果型のトランジスタを適用した場合の画素駆動回路DCxを示し、本発明に対する比較対象として説明する。なお、図8に示した画素駆動回路においては、図2に対応する回路構成については、同等の符号を付して説明を簡略化する。   FIG. 8 is a conceptual diagram showing a connection state of capacitance components in a pixel drive circuit (comparison target) to which transistors having the same element structure are applied. Here, in FIG. 8, in the circuit configuration equivalent to the pixel drive circuit DC according to the present invention shown in FIG. 2, instead of the double gate transistor Tr13 which is a switching element for light emission drive, transistors Tr11, Tr12 and A pixel drive circuit DCx in the case where a similar field effect transistor is applied is shown and will be described as a comparison object with respect to the present invention. In the pixel drive circuit shown in FIG. 8, the circuit configuration corresponding to FIG.

まず、発光駆動用のスイッチング素子として、図2に示した画素駆動回路DCにおけるダブルゲート型トランジスタTr13に替えて、トランジスタTr11、Tr12と同様に、周知の電界効果型のトランジスタTr23を適用した場合の回路構成を図8(a)に示す。ここで、電界効果型のトランジスタTr21〜Tr23は、ゲート電極とソース電極、及び、ゲート電極とドレイン電極がいずれもゲート絶縁膜を介して対向するように形成されているため、ゲート−ソース間、及び、ゲート−ドレイン間にそれぞれ寄生容量が生じる。   First, as a switching element for driving light emission, a well-known field effect transistor Tr23 is applied in the same manner as the transistors Tr11 and Tr12, instead of the double gate transistor Tr13 in the pixel drive circuit DC shown in FIG. The circuit configuration is shown in FIG. Here, the field effect transistors Tr21 to Tr23 are formed so that the gate electrode and the source electrode, and the gate electrode and the drain electrode are opposed to each other with the gate insulating film interposed therebetween. And parasitic capacitance arises between gate-drain, respectively.

そのため、図8(a)に示した回路構成を有する表示画素EMx(画素駆動回路DCx)においては、図8(b)に示すように、トランジスタTr21には、走査ラインSLに接続されたゲート電極と接点N21に接続されたソース電極との間に寄生容量Cgs1が形成され、該ゲート電極と電源電圧ラインVLに接続されたドレイン電極との間に寄生容量Cgd1が形成される。また、トランジスタTr22においては、走査ラインSLに接続されたゲート電極と接点N22に接続されたソース電極との間に寄生容量Cgs2が形成され、該ゲート電極とデータラインDLに接続されたドレイン電極との間に寄生容量Cgd2が形成される。また、トランジスタTr23においては、接点N21に接続されたゲート電極と接点N22に接続されたソース電極との間に寄生容量Cgs3が形成され、該ゲート電極と電源電圧ラインVLに接続されたドレイン電極との間に寄生容量Cgd3が形成される。   Therefore, in the display pixel EMx (pixel drive circuit DCx) having the circuit configuration shown in FIG. 8A, as shown in FIG. 8B, the transistor Tr21 includes a gate electrode connected to the scan line SL. A parasitic capacitance Cgs1 is formed between the gate electrode and the source electrode connected to the contact N21, and a parasitic capacitance Cgd1 is formed between the gate electrode and the drain electrode connected to the power supply voltage line VL. In the transistor Tr22, a parasitic capacitance Cgs2 is formed between the gate electrode connected to the scanning line SL and the source electrode connected to the contact N22. The drain electrode connected to the gate electrode and the data line DL In the meantime, a parasitic capacitance Cgd2 is formed. In the transistor Tr23, a parasitic capacitance Cgs3 is formed between the gate electrode connected to the contact N21 and the source electrode connected to the contact N22, and the drain electrode connected to the gate electrode and the power supply voltage line VL. In the meantime, a parasitic capacitance Cgd3 is formed.

また、有機EL素子OLEDは、ダイオード接合構造を有しているので、アノード電極とカソード電極との間に、接合容量に起因する寄生容量Coledが形成され、また、データラインDLと走査ラインSL間、データラインDLと電源電圧ラインVL間にも配線容量(寄生容量)Cd-s、Cd-vが形成される。また、接点N21とN22との間には、保持容量としてのキャパシタCxが接続されている。   Further, since the organic EL element OLED has a diode junction structure, a parasitic capacitance Coled due to the junction capacitance is formed between the anode electrode and the cathode electrode, and between the data line DL and the scan line SL. The wiring capacitances (parasitic capacitances) Cd-s and Cd-v are also formed between the data line DL and the power supply voltage line VL. In addition, a capacitor Cx as a storage capacitor is connected between the contacts N21 and N22.

そして、このような各種の容量成分が表示画素EMx(画素駆動回路DCx)の駆動制御動作(上述した画素駆動回路DCと同等の駆動制御動作)に及ぼす影響は、概ね、次のように説明することができる。
上述した画素駆動回路DCの駆動制御方法として図6のタイミングチャートに示したように、図8(a)、(b)に示した表示画素EMx(画素駆動回路DCx)を選択状態から非選択状態に切り替えた場合の走査信号Vselの電圧の差ΔVselは、次の(1)式により表される。
The influence of such various capacitance components on the drive control operation of the display pixel EMx (pixel drive circuit DCx) (drive control operation equivalent to the above-described pixel drive circuit DC) is generally described as follows. be able to.
As shown in the timing chart of FIG. 6 as the drive control method of the pixel drive circuit DC described above, the display pixel EMx (pixel drive circuit DCx) shown in FIGS. 8A and 8B is changed from the selected state to the non-selected state. The voltage difference ΔVsel of the scanning signal Vsel when switching to is expressed by the following equation (1).

ΔVsel=Vsel(L)−Vsel(H) ・・・(1)
ここで、Vsel(L)は選択状態解除直後(非選択状態)における走査信号Vselの電圧値であり、Vsel(H)は選択状態解除直前(選択状態)における走査信号Vselの電圧値である。
この電位変動に伴って各寄生容量、保持容量間に変位電流が流れるが、選択状態と非選択状態とでキャパシタCxに蓄積された電荷が保持され、各接点N21、N22に流れ込む変位電流の和は0であることから、次の(2)、(3)式が得られる。
ΔVsel = Vsel (L) −Vsel (H) (1)
Here, Vsel (L) is the voltage value of the scanning signal Vsel immediately after the selected state is released (non-selected state), and Vsel (H) is the voltage value of the scanning signal Vsel immediately before the selected state is released (selected state).
A displacement current flows between each parasitic capacitor and holding capacitor with this potential fluctuation, but the charge accumulated in the capacitor Cx is held in the selected state and the non-selected state, and the sum of the displacement currents flowing into the respective contacts N21 and N22. Since 0 is 0, the following equations (2) and (3) are obtained.

Figure 0004748456
Figure 0004748456

ここで、ΔVn21、ΔVn22は各々接点N21、N22における電位変化であり、ΔVscは表示画素EMx(画素駆動回路DCx)を選択状態から非選択状態に切り替えた場合の電源電圧Vscの差である。なお、電位変動が瞬時にではなく緩やかに生じる場合には変位電流の他に、コンダクタンスに起因する電流も流れることになるが、ここでは上記の電位変動が瞬時に生じるものとする。
次いで、上記(2)、(3)式において、接点N21、N22における電位変化ΔVn21、ΔVn22について解いて、(4)式に示すように、差分Δ(Vn21−Vn22)=ΔVn21−ΔVn22を求める。
Here, ΔVn21 and ΔVn22 are potential changes at the contacts N21 and N22, respectively, and ΔVsc is a difference in power supply voltage Vsc when the display pixel EMx (pixel drive circuit DCx) is switched from the selected state to the non-selected state. In addition, when the potential fluctuation occurs gently instead of instantaneously, a current caused by conductance flows in addition to the displacement current. Here, it is assumed that the above-described potential fluctuation occurs instantaneously.
Next, in the above equations (2) and (3), the potential changes ΔVn21 and ΔVn22 at the contacts N21 and N22 are solved, and the difference Δ (Vn21−Vn22) = ΔVn21−ΔVn22 is obtained as shown in the equation (4).

Figure 0004748456
Figure 0004748456

ここで、(4)式で差分ΔVn21−ΔVn22として表される電位変動は、トランジスタTr23におけるゲート電圧(ゲート−ソース間電圧)の変動ΔVgs-T3に相当し、当該トランジスタTr23のドレイン−ソース間に流れる電流変動に対応している。
このように、表示画素EMx(画素駆動回路DCx)を選択状態と非選択状態との間で切換制御することにより、発光駆動用のスイッチング素子であるトランジスタTr23のゲート電極に印加されるゲート電圧(ゲート−ソース間電圧)Vgsが変化する。
Here, the potential variation represented by the difference ΔVn21−ΔVn22 in the equation (4) corresponds to the variation ΔVgs-T3 of the gate voltage (gate-source voltage) in the transistor Tr23, and between the drain and source of the transistor Tr23. Corresponds to current fluctuations.
As described above, the display pixel EMx (pixel drive circuit DCx) is controlled to be switched between the selected state and the non-selected state, whereby the gate voltage (to be applied to the gate electrode of the transistor Tr23 which is a switching element for driving light emission) The gate-source voltage (Vgs) changes.

一方、図8(a)に示した画素駆動回路DCxにおいては、トランジスタTr23の電流路(ソース−ドレイン)が接点N22を介して有機EL素子OLEDのアノード電極に接続され、これらのトランジスタTr23と有機EL素子OLEDからなる直列回路が電源電圧ライン(電源電圧Vsc)と接地電位GND)との間に接続されている。ここで、図6に示したような駆動制御動作を実行した場合、走査信号Vselの切換タイミングに同期して電源電圧Vscが変化するため、トランジスタTr23の電流路の両端(ドレイン−ソース間)に印加される電圧Vdsが変化することになる。   On the other hand, in the pixel drive circuit DCx shown in FIG. 8A, the current path (source-drain) of the transistor Tr23 is connected to the anode electrode of the organic EL element OLED via the contact N22. A series circuit composed of EL elements OLED is connected between a power supply voltage line (power supply voltage Vsc) and a ground potential GND). Here, when the drive control operation as shown in FIG. 6 is executed, the power supply voltage Vsc changes in synchronization with the switching timing of the scanning signal Vsel, so that the both ends (between the drain and source) of the current path of the transistor Tr23. The applied voltage Vds will change.

そのため、当該表示画素EMx(画素駆動回路DCx)への書込電流(指定電流)に対する発光駆動電流(出力電流)に差異が生じ、表示データに応じた適切な輝度階調で発光素子を発光動作させることができず、コントラストの低下等を生じて表示画質の劣化を招くという問題を有していた。   Therefore, a difference occurs in the light emission drive current (output current) with respect to the write current (designated current) to the display pixel EMx (pixel drive circuit DCx), and the light emitting element emits light at an appropriate luminance gradation according to display data. In other words, there is a problem that the display quality is deteriorated due to a decrease in contrast or the like.

ここで、発光駆動用のスイッチング素子であるトランジスタTr23の動作特性について詳しく検証する。
図9は、比較対象として示した画素駆動回路に適用される発光駆動用トランジスタの動作特性を示す図である。ここで、図9(a)に示した電界効果型トランジスタの断面構造においては、図3、図5に対応する構成については、同等の符号を付して示す。また、図9(b)は、表1に示したようなパラメータ(絶縁膜の比誘電率と膜厚、及び、素子寸法)を有するトランジスタを適用した場合の動作特性(電圧−電流特性)を示すものである。
Here, the operation characteristics of the transistor Tr23, which is a switching element for driving light emission, will be examined in detail.
FIG. 9 is a diagram showing operating characteristics of a light emission driving transistor applied to the pixel driving circuit shown as a comparison target. Here, in the cross-sectional structure of the field effect transistor shown in FIG. 9A, the components corresponding to FIGS. 3 and 5 are denoted by the same reference numerals. FIG. 9B shows operating characteristics (voltage-current characteristics) when a transistor having the parameters shown in Table 1 (the relative dielectric constant and film thickness of the insulating film and the element dimensions) is applied. It is shown.

Figure 0004748456
Figure 0004748456

すなわち、図9(a)に示すような素子構造を有する電界効果型のトランジスタTr23において、表1に示すように、絶縁性基板11に形成されたゲート電極Tr23g上に形成されたゲート絶縁膜12(LYR1)は、比誘電率ε=7.5、膜厚d1=250nm(2500Å)に設定され、ゲート絶縁膜12上に形成されたアモルファスシリコンからなる半導体層SMC(LYR2)は、比誘電率ε=12、膜厚d2=50nm(500Å)に設定され、半導体層SMC上に形成されたブロック絶縁膜BL(LYR3)は、比誘電率ε=7.5、膜厚d3=170nm(1700Å)に設定され、ブロック絶縁膜BL上に形成された絶縁膜13(LYR4)は、比誘電率ε=7.5、膜厚d4=200nm(2000Å)に設定されている。   That is, in the field effect transistor Tr23 having the element structure as shown in FIG. 9A, as shown in Table 1, the gate insulating film 12 formed on the gate electrode Tr23g formed on the insulating substrate 11 is used. (LYR1) is set to have a relative dielectric constant ε = 7.5 and a film thickness d1 = 250 nm (2500 mm), and the semiconductor layer SMC (LYR2) made of amorphous silicon formed on the gate insulating film 12 has a relative dielectric constant. The block insulating film BL (LYR3) formed on the semiconductor layer SMC is set to ε = 12, the film thickness d2 = 50 nm (500 mm), and the relative dielectric constant ε = 7.5, the film thickness d3 = 170 nm (1700 mm). The insulating film 13 (LYR4) formed on the block insulating film BL is set to have a relative dielectric constant ε = 7.5 and a film thickness d4 = 200 nm (2000 mm). .

また、電界効果型のトランジスタTr23において、図9(a)の左右方向(ソース−ドレイン間方向)におけるブロック絶縁膜BLと半導体層SMCとの重なり長さに相当するチャネル長Lは7μmに設定され、図9(a)の紙面に垂直方向(ソース、ドレインに並行する方向)におけるブロック絶縁膜BLと半導体層SMCとの重なり長さに相当するチャネル幅Wは600μmに設定され、図9(a)の左右方向(ソース−ドレイン間方向)におけるソース電極Tr23sとチャネル領域の重なり長さXs、及び、ドレイン電極Tr23dとチャネル領域の重なり長さXdはいずれも2μmに設定されている。   In the field effect transistor Tr23, the channel length L corresponding to the overlapping length of the block insulating film BL and the semiconductor layer SMC in the left-right direction (source-drain direction) in FIG. 9A is set to 7 μm. The channel width W corresponding to the overlapping length of the block insulating film BL and the semiconductor layer SMC in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 9A (the direction parallel to the source and drain) is set to 600 μm, and FIG. ) In the left-right direction (source-drain direction), and the overlap length Xs of the source electrode Tr23s and the channel region and the overlap length Xd of the drain electrode Tr23d and the channel region are both set to 2 μm.

このようなトランジスタTr23におけるドレイン・ソース間電圧Vdsとドレイン・ソース間電流Idsの関係(電圧−電流特性)は、図9(b)中、実線で示した特性線SPx、SPyのように、ドレイン・ソース間電圧Vdsの低い領域では、ドレイン・ソース間電圧Vdsの増加に伴ってドレイン・ソース間電流Idsが急峻に増加する傾向を示し、ドレイン・ソース間電圧Vdsの高い領域では、ドレイン・ソース間電圧Vdsの増加に伴ってドレイン・ソース間電流Idsが徐々に収束する飽和傾向を示す。   The relationship (voltage-current characteristics) between the drain-source voltage Vds and the drain-source current Ids in such a transistor Tr23 is as shown by the characteristic lines SPx and SPy shown by solid lines in FIG. 9B. In the region where the source-to-source voltage Vds is low, the drain-source current Ids tends to increase sharply as the drain-source voltage Vds increases, and in the region where the drain-source voltage Vds is high, the drain-source It shows a saturation tendency in which the drain-source current Ids gradually converges as the inter-voltage Vds increases.

また、図9(b)中、一点鎖線で示した特性線SPwは、表示画素EMx(画素駆動回路DCx)を選択状態に設定して(つまり、トランジスタTr21をオン動作して、トランジスタTr23のゲート−ドレイン間を接続した状態に設定して)、表示データに応じた指定電流を引き抜く書込動作時におけるドレイン・ソース間電圧Vdsとドレイン・ソース間電流Idsの関係を示す特性線であり、ドレイン・ソース間電圧Vdsの増加に伴い、ドレイン・ソース間電流Idsが非線形的に増加する。   Further, in FIG. 9B, a characteristic line SPw indicated by a one-dot chain line sets the display pixel EMx (pixel drive circuit DCx) to a selected state (that is, turns on the transistor Tr21 and turns on the gate of the transistor Tr23). A characteristic line indicating the relationship between the drain-source voltage Vds and the drain-source current Ids during a write operation in which a specified current is drawn according to display data (with the drain connected) As the source-to-source voltage Vds increases, the drain-source current Ids increases nonlinearly.

ここで、図9(b)に示した特性線SPxは、表示画素EMx(画素駆動回路DCx)を選択状態に設定し、表示データに応じた階調電流を引き抜いて書込動作を実行する際の、トランジスタTr23の動作特性(ゲート電圧Vg=8.1Vにおけるドレイン・ソース間電圧Vdsに対するドレイン・ソース間電流Ids)を示し、特性線SPyは、表示画素EMx(画素駆動回路DCx)を非選択状態に設定した際の、トランジスタTr23の動作特性(ゲート電圧Vg=8.6Vにおけるドレイン・ソース間電圧Vdsに対するドレイン・ソース間電流Ids)を示している。   Here, the characteristic line SPx shown in FIG. 9B is used when the display pixel EMx (pixel drive circuit DCx) is set to the selected state and the gradation current corresponding to the display data is extracted to execute the writing operation. 2 shows the operating characteristics of the transistor Tr23 (the drain-source current Ids with respect to the drain-source voltage Vds at the gate voltage Vg = 8.1 V), and the characteristic line SPy does not select the display pixel EMx (pixel driving circuit DCx). The operational characteristics (drain-source current Ids with respect to the drain-source voltage Vds at the gate voltage Vg = 8.6 V) of the transistor Tr23 when set to the state are shown.

そして、表示画素EMx(画素駆動回路DCx)を選択状態から非選択状態に切換制御した場合、上述したように、トランジスタTr23に印加されるゲート電圧(ゲート−ソース間電圧)Vgs、及び、トランジスタTr23の電流路の両端(ドレイン−ソース間)に印加される電圧Vdsが変化することになるため、図9(b)に示すように、表示画素EMx(画素駆動回路DCx)への書込電流(階調電流)として、例えば3μA(3.0E−06A)の電流値を指定した場合(図中、特性線SPx上に白丸で表記)であっても、表1に示したパラメータを有するトランジスタTr23においては、上記ゲート電圧Vgに0.5Vの電圧変化(8.6−8.1V)が発生する。   When the display pixel EMx (pixel drive circuit DCx) is switched from the selected state to the non-selected state, as described above, the gate voltage (gate-source voltage) Vgs applied to the transistor Tr23 and the transistor Tr23 Since the voltage Vds applied to both ends of the current path (between the drain and source) changes, as shown in FIG. 9B, the write current (display current to the display pixel EMx (pixel drive circuit DCx) ( For example, even when a current value of 3 μA (3.0E-06A) is specified as (gradation current) (indicated by a white circle on the characteristic line SPx in the figure), the transistor Tr23 having the parameters shown in Table 1 In FIG. 5, a voltage change of 0.5V (8.6-8.1V) occurs in the gate voltage Vg.

これにより、トランジスタTr23の動作特性が変化して(特性線SPx→SPy)、5.1μAの電流値(図中、特性線SPy上に黒丸で表記)を有する発光駆動電流(出力電流)が有機EL素子OLEDに供給されることになり、書込電流に対する発光駆動電流に差異が生じて、表示データに応じた適切な輝度階調で発光素子を発光動作させることができなかった。   As a result, the operating characteristics of the transistor Tr23 change (characteristic line SPx → SPy), and a light emission driving current (output current) having a current value of 5.1 μA (indicated by a black circle on the characteristic line SPy in the figure) is organic. As a result, the light emission driving current with respect to the writing current is different, and the light emitting element cannot be operated to emit light at an appropriate luminance gradation according to display data.

そこで、本発明においては、図2〜図5に示したように、発光駆動用のスイッチング素子としてダブルゲート型トランジスタTr13を適用し、半導体層SMCの上方及び下方に設けられた一対のゲート電極(トップゲート電極、ボトムゲート電極)のうち、いずれか一方に選択制御に基づく制御電圧(ゲート電圧)を印加し、また、他方のゲート電極を有機EL素子OLEDに接続された接点N12又は該ダブルゲート型トランジスタTr13のソース電極に接続した回路構成を有していることにより、表示画素EM(画素駆動回路DC)の駆動制御動作に起因する電圧変化が、ダブルゲート型トランジスタTr13のゲート電圧に及ぼす影響を抑制するようにしている。   Therefore, in the present invention, as shown in FIGS. 2 to 5, a double gate type transistor Tr13 is applied as a switching element for light emission driving, and a pair of gate electrodes (above and below the semiconductor layer SMC ( A control voltage (gate voltage) based on selective control is applied to either one of the top gate electrode and the bottom gate electrode), and the other gate electrode is connected to the organic EL element OLED or the double gate Since the circuit configuration is connected to the source electrode of the type transistor Tr13, the voltage change caused by the drive control operation of the display pixel EM (pixel drive circuit DC) affects the gate voltage of the double gate type transistor Tr13. I try to suppress it.

図10は、本実施形態に係る画素駆動回路に適用される発光駆動用トランジスタの動作特性を示す図である。ここで、図10(a)に示した電界効果型トランジスタの断面構造においては、図3、図5に対応する構成については、同等の符号を付して示す。また、図10(b)は、表2に示したようなパラメータ(絶縁膜の比誘電率と膜厚、及び、素子寸法)を有するトランジスタを適用した場合の動作特性(電圧−電流特性)を示すものである。   FIG. 10 is a diagram showing operating characteristics of the light emission driving transistor applied to the pixel driving circuit according to the present embodiment. Here, in the cross-sectional structure of the field effect transistor shown in FIG. 10A, the components corresponding to FIG. 3 and FIG. FIG. 10B shows operating characteristics (voltage-current characteristics) when a transistor having the parameters (relative permittivity and film thickness of insulating film and element dimensions) as shown in Table 2 is applied. It is shown.

Figure 0004748456
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すなわち、図10(a)に示すような素子構造を有するダブルゲート型トランジスタTr13において、表2に示すように、絶縁性基板11に形成されたボトムゲート電極Tr13bg上に形成されたゲート絶縁膜(ボトムゲート絶縁膜)12(LYR1)は、比誘電率ε=7.5、膜厚d1=250nm(2500Å)に設定され、ゲート絶縁膜12上に形成されたアモルファスシリコンからなる半導体層SMC(LYR2)は、比誘電率ε=12、膜厚d2=50nm(500Å)に設定され、半導体層SMC上に形成されたブロック絶縁膜BL(LYR3)は、比誘電率ε=7.5、膜厚d3=170nm(1700Å)に設定され、ブロック絶縁膜BL上に形成された絶縁膜13(LYR4)は、比誘電率ε=7.5、膜厚d4=200nm(2000Å)に設定されている。   That is, in the double gate transistor Tr13 having an element structure as shown in FIG. 10A, as shown in Table 2, the gate insulating film (on the bottom gate electrode Tr13bg formed on the insulating substrate 11) The bottom gate insulating film) 12 (LYR1) is set to have a relative dielectric constant ε = 7.5 and a film thickness d1 = 250 nm (2500 mm), and is formed on the gate insulating film 12 with a semiconductor layer SMC (LYR2) made of amorphous silicon. ) Is set to a relative dielectric constant ε = 12, and a film thickness d2 = 50 nm (500 Å), and the block insulating film BL (LYR3) formed on the semiconductor layer SMC has a relative dielectric constant ε = 7.5 and a film thickness. The insulating film 13 (LYR4) set to d3 = 170 nm (1700 mm) and formed on the block insulating film BL has a relative dielectric constant ε = 7.5 and a film thickness d4 = 20. It is set to nm (2000Å).

なお、ダブルゲート型トランジスタTr13におけるチャネル長L、チャネル幅W、及び、ソース電極Tr13sとチャネル領域の重なり長さXs、及び、ドレイン電極Tr13dとチャネル領域の重なり長さXdは、表2に示すように、上述した比較対象となるトランジスタTr23と同一の寸法(表1参照)になるように設定されている。   Note that the channel length L, the channel width W, the overlap length Xs of the source electrode Tr13s and the channel region, and the overlap length Xd of the drain electrode Tr13d and the channel region in the double gate transistor Tr13 are as shown in Table 2. In addition, the size is set to be the same as that of the transistor Tr23 to be compared (see Table 1).

このようなダブルゲート型トランジスタTr13におけるドレイン・ソース間電圧Vdsとドレイン・ソース間電流Idsの関係(電圧−電流特性)は、上述した比較対象における場合と同様に、図10(b)中、実線で示した特性線SPa、SPbのように、ドレイン・ソース間電圧Vdsの低い領域では、ドレイン・ソース間電圧Vdsの増加に伴ってドレイン・ソース間電流Idsが急峻に増加する傾向を示し、ドレイン・ソース間電圧Vdsの高い領域では、ドレイン・ソース間電圧Vdsの増加に伴ってドレイン・ソース間電流Idsが徐々に収束する飽和傾向を示す。特に、飽和領域においては、図9(b)に示した比較対象における場合に比較して、ドレイン・ソース間電圧Vdsに対するドレイン・ソース間電流Idsの増加量が小さく抑制される。   The relationship (voltage-current characteristics) between the drain-source voltage Vds and the drain-source current Ids in such a double gate type transistor Tr13 is the solid line in FIG. In the region where the drain-source voltage Vds is low as indicated by the characteristic lines SPa and SPb shown in FIG. 5, the drain-source current Ids tends to increase sharply as the drain-source voltage Vds increases. In a region where the source-to-source voltage Vds is high, the drain-source current Ids tends to be gradually converged as the drain-source voltage Vds increases. In particular, in the saturation region, the increase amount of the drain-source current Ids with respect to the drain-source voltage Vds is suppressed to be smaller than in the case of the comparison target shown in FIG.

ここで、図10(b)に示した特性線SPaは、表示画素EM(画素駆動回路DC)を選択状態に設定し、表示データに応じた階調電流を引き抜いて書込動作を実行する際の、ダブルゲート型トランジスタTr13の動作特性(ゲート電圧Vg=8.3Vにおけるドレイン・ソース間電圧Vdsに対するドレイン・ソース間電流Ids)を示し、特性線SPbは、表示画素EM(画素駆動回路DC)を非選択状態に設定した際の、トランジスタTr23の動作特性(ゲート電圧Vg=8.8Vにおけるドレイン・ソース間電圧Vdsに対するドレイン・ソース間電流Ids)を示している。   Here, the characteristic line SPa shown in FIG. 10B is set when the display pixel EM (pixel drive circuit DC) is set to the selected state, the gradation current corresponding to the display data is extracted, and the writing operation is executed. 2 shows the operating characteristics of the double-gate transistor Tr13 (drain-source current Ids with respect to the drain-source voltage Vds at the gate voltage Vg = 8.3 V), and the characteristic line SPb is the display pixel EM (pixel drive circuit DC). 7 shows the operating characteristics (drain-source current Ids with respect to drain-source voltage Vds at gate voltage Vg = 8.8 V) of when transistor is set to the non-selected state.

そして、表示画素EM(画素駆動回路DC)を選択状態から非選択状態に切換制御した場合、上述したように、ダブルゲート型トランジスタTr13に印加されるゲート電圧(ゲート−ソース間電圧)Vgs、及び、トランジスタTr13の電流路の両端(ドレイン−ソース間)に印加される電圧Vdsが変化することになるが、図10(b)に示すように、表示画素EM(画素駆動回路DC)への書込電流(階調電流)として、例えば3μA(3.0E−06A)の電流値を指定した場合(図中、特性線SPa上に白丸で表記)、表2に示したパラメータを有するダブルゲート型トランジスタTr13を発光駆動用トランジスタに適用した場合おいては、上記ゲート電圧Vgに0.5Vの電圧変化(8.8−8.3V)が発生して、ダブルゲート型トランジスタTr13における動作特性が変化(特性線SPa→SPb)するものの、4.7μAの電流値(図中、特性線SPb上に黒丸で表記)を有する発光駆動電流が有機EL素子OLEDに供給されて、上述した比較対象よりも小さく抑制される。   When the display pixel EM (pixel drive circuit DC) is switched from the selected state to the non-selected state, as described above, the gate voltage (gate-source voltage) Vgs applied to the double gate transistor Tr13, and The voltage Vds applied across the current path of the transistor Tr13 (between the drain and the source) changes. As shown in FIG. 10B, however, writing to the display pixel EM (pixel drive circuit DC) is performed. When a current value of, for example, 3 μA (3.0E-06A) is designated as the inrush current (gradation current) (indicated by white circles on the characteristic line SPa in the figure), the double gate type having the parameters shown in Table 2 In the case where the transistor Tr13 is applied to a light emission driving transistor, a voltage change (8.8-8.3 V) of 0.5 V occurs in the gate voltage Vg, and a double gate is generated. Although the operating characteristic of the transistor Tr13 changes (characteristic line SPa → SPb), a light emission driving current having a current value of 4.7 μA (indicated by a black circle on the characteristic line SPb in the figure) is supplied to the organic EL element OLED. It is suppressed to be smaller than the comparison target described above.

すなわち、発光駆動用のスイッチング手段として、トップゲート電極がソース電極に接続されたダブルゲート型トランジスタを用いた場合、電界効果型トランジスタを用いた場合(比較対象)に比較して、書込電流に対する発光駆動電流の差異が小さく抑制されるので、表示データに比較的対応した輝度階調で発光素子を発光動作させることができる。このようなダブルゲート型トランジスタ特有の効果は、次のように説明することができる。   That is, as a switching means for driving light emission, when a double gate type transistor in which a top gate electrode is connected to a source electrode is used, compared to a case in which a field effect transistor is used (comparative object), the write current Since the difference in the light emission drive current is suppressed to be small, the light emitting element can be operated to emit light with a luminance gradation relatively corresponding to the display data. The effect peculiar to such a double gate type transistor can be explained as follows.

図11は、本実施形態に係る画素駆動回路に適用されるダブルゲート型トランジスタにおける素子構造とチャネル電位との関係を説明するための図である。ここで、図11(a)においては、図示の都合上、断面図のハッチングの一部を省略して示す。
すなわち、例えば図11(a)に示すような薄膜トランジスタ構造(すなわち、ダブルゲート型トランジスタTr13のトップゲート電極Tr13tgを取り除いた素子構造、もしくは、ダブルゲート型トランジスタTr13において、トップゲート端子Tr13tgに独立したゲート電圧を印加していない状態)において、ソース電極Tr13s及びドレイン電極Tr13dが半導体層SMC上のブロック絶縁膜BL上に延在することにより、擬似的なトップゲート電極としての役割を果たすことに起因するものと説明することができる。
FIG. 11 is a diagram for explaining a relationship between an element structure and a channel potential in a double gate transistor applied to the pixel driving circuit according to the present embodiment. Here, in FIG. 11A, for convenience of illustration, a part of hatching in the cross-sectional view is omitted.
That is, for example, a thin film transistor structure as shown in FIG. 11A (ie, an element structure in which the top gate electrode Tr13tg of the double gate transistor Tr13 is removed, or a gate independent of the top gate terminal Tr13tg in the double gate transistor Tr13). This is because the source electrode Tr13s and the drain electrode Tr13d extend on the block insulating film BL over the semiconductor layer SMC in a state where no voltage is applied, thereby serving as a pseudo top gate electrode. It can be explained as a thing.

具体的には、図11(a)に示した素子構造を有するトランジスタにおいては、半導体層SMC上にブロック絶縁膜BLを介してソース電極Tr13s及びドレイン電極Tr13dが重なっている領域では、これら電極に印加された電圧により半導体層SMCにチャネル領域が形成され、ソース電極Tr13s及びドレイン電極Tr13dが形成されていない領域に形成される本来のチャネル領域(すなわち、トップゲート電極Tr13tgに印加されたゲート電圧により半導体層SMCに形成されるチャネル領域)に加え、ソース電極Tr13s及びドレイン電極Tr13dに対応する領域にもチャネル領域が形成されることにより、ソース電極Tr13sからドレイン電極Tr13dに至る領域の半導体層SMCにチャネル領域Rchが形成される。このとき、チャネル領域Rchには、ソース−ドレイン間に印加されるバイアス電圧(ソース電圧及びドレイン電圧)に応じた電位変化が生じる。   Specifically, in the transistor having the element structure shown in FIG. 11A, in the region where the source electrode Tr13s and the drain electrode Tr13d overlap with the semiconductor layer SMC via the block insulating film BL, these electrodes are not formed. The channel region is formed in the semiconductor layer SMC by the applied voltage, and the original channel region formed in the region where the source electrode Tr13s and the drain electrode Tr13d are not formed (that is, by the gate voltage applied to the top gate electrode Tr13tg). In addition to the channel region formed in the semiconductor layer SMC), the channel region is also formed in the region corresponding to the source electrode Tr13s and the drain electrode Tr13d, whereby the semiconductor layer SMC in the region extending from the source electrode Tr13s to the drain electrode Tr13d is formed. Channel region Rch is shaped It is. At this time, a potential change according to the bias voltage (source voltage and drain voltage) applied between the source and drain occurs in the channel region Rch.

図11(b)に示すように、ソース−ドレイン間に所定のバイアス電圧が印加され、ソース電極Tr13sに低電位電圧Vsl(例えば0V)が、また、ドレイン電極Tr13dに高電位電圧Vdhが印加されると、低電位電圧Vslが印加されるソース電極Tr13s側(ソース電極Tr13sとブロック絶縁膜BLが重なる領域)ではチャネル電位を下げる方向(負の方向)、すなわち電圧Vslに収束(近似)する方向に作用して、オン電流(ドレイン・ソース間電流Ids)が抑制され、一方、高電位電圧Vdhが印加されるドレイン電極Tr13d側(ドレイン電極Tr13dとブロック絶縁膜BLが重なる領域)ではチャネル電位を上げる方向(正の方向)、すなわち電圧Vdhに収束(近似)する方向に作用して、オン電流が増大する。なお、図11(b)において、細い実線で示した特性線SPvは、チャネル領域における(チャネル位置に対する)電位変化の理想値を示す。   As shown in FIG. 11B, a predetermined bias voltage is applied between the source and drain, a low potential voltage Vsl (for example, 0 V) is applied to the source electrode Tr13s, and a high potential voltage Vdh is applied to the drain electrode Tr13d. Then, on the source electrode Tr13s side to which the low potential voltage Vsl is applied (a region where the source electrode Tr13s and the block insulating film BL overlap), the channel potential is lowered (negative direction), that is, the direction converges (approximates) to the voltage Vsl. On the other hand, the on-current (drain-source current Ids) is suppressed, while the channel potential is reduced on the drain electrode Tr13d side (the region where the drain electrode Tr13d and the block insulating film BL overlap) to which the high potential voltage Vdh is applied. The on-current increases by acting in the direction of increasing (positive direction), that is, the direction of convergence (approximation) to the voltage Vdh. In FIG. 11B, a characteristic line SPv indicated by a thin solid line indicates an ideal value of potential change (relative to the channel position) in the channel region.

これに対し、上述したダブルゲート型トランジスタTr13においては、トップゲート電極Tr13tgがソース電極Tr13sに接続された構成を有している。これにより、図11(b)に示した、ソース電極Tr13s側での、チャネル電位を下げてオン電流を抑制する効果がトップゲート電極Tr13tgによって更に助長され、ドレイン・ソース間電圧Vdsに対するドレイン−ソース間電流Idsの増加量が抑制される。   In contrast, the double gate transistor Tr13 described above has a configuration in which the top gate electrode Tr13tg is connected to the source electrode Tr13s. As a result, the effect of lowering the channel potential and suppressing the on-current on the source electrode Tr13s side shown in FIG. 11B is further promoted by the top gate electrode Tr13tg, and the drain-source with respect to the drain-source voltage Vds. The increase amount of the inter-current Ids is suppressed.

このことから、画素駆動回路DCの発光駆動用のスイッチング素子として、図3、図5に示したようなダブルゲート型トランジスタを適用し、かつ、当該ダブルゲート型トランジスタのトップゲート電極にソース電極と同一の電位を印加することにより、電圧−電流特性の飽和領域におけるドレイン・ソース間電圧Vdsに対するドレイン−ソース間電流(出力電流)Idsの増加量を抑制することができるとともに、ゲート−ソース間電圧(ゲート電圧)Vgsの変化に対するドレイン−ソース間電流Idsの増加量を抑制することができる。   Therefore, a double gate type transistor as shown in FIGS. 3 and 5 is applied as a switching element for light emission driving of the pixel driving circuit DC, and a source electrode is connected to the top gate electrode of the double gate type transistor. By applying the same potential, an increase in the drain-source current (output current) Ids with respect to the drain-source voltage Vds in the saturation region of the voltage-current characteristic can be suppressed, and the gate-source voltage can be suppressed. (Gate voltage) An increase in drain-source current Ids with respect to a change in Vgs can be suppressed.

したがって、表示画素EM(画素駆動回路DC)の駆動制御動作において、選択状態から非選択状態へ切換制御する際に、発光駆動用のスイッチング素子であるダブルゲート型トランジスタのゲート電極に印加される電圧が変化した場合であっても、発光駆動用のスイッチング素子として周知の電界効果型トランジスタを適用した場合(上述した比較対象)に比較して、上記電圧変化が同じであっても書込電流(指定電流)に対する発光駆動電流(出力電流)の差異が低減されるので、表示データに比較的対応した輝度階調で発光素子を発光動作させることができる。   Accordingly, in the drive control operation of the display pixel EM (pixel drive circuit DC), the voltage applied to the gate electrode of the double gate transistor that is a switching element for light emission drive when switching control from the selected state to the non-selected state is performed. Even when the voltage change is the same, compared to the case where a known field effect transistor is applied as a switching element for driving light emission (comparative object described above), the write current ( Since the difference in the light emission drive current (output current) with respect to the specified current is reduced, the light emitting element can be operated to emit light at a luminance gradation relatively corresponding to the display data.

また、この場合、図5に示したように、発光駆動用のスイッチング素子となるダブルゲート型トランジスタTr13のトップゲート電極Tr13tgとして、ソース電極Tr13sに電気的に接続された画素電極(有機EL素子OLEDのアノード電極)14をダブルゲート型トランジスタTr13の半導体層SMC上にまで延在させて、当該画素電極14と一体的に形成することができるので、画素電極14のパターニング用のマスクを変更するのみで、新たな工程を付加することなく、従来技術の製造プロセスをそのまま適用して簡易に形成することができる。   In this case, as shown in FIG. 5, as the top gate electrode Tr13tg of the double gate transistor Tr13 serving as a switching element for driving light emission, a pixel electrode (organic EL element OLED) electrically connected to the source electrode Tr13s is used. Can be formed integrally with the pixel electrode 14 by extending to the semiconductor layer SMC of the double-gate transistor Tr13, and only the patterning mask for the pixel electrode 14 is changed. Thus, the conventional manufacturing process can be applied as it is without adding a new process, and the film can be easily formed.

なお、上述した実施形態においては、画素駆動回路に発光駆動用のスイッチング素子として設けられたダブルゲート型トランジスタの、トップゲート電極とソース電極を電気的に接続した回路構成及び素子構造を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ダブルゲート型トランジスタを構成する半導体層のチャネル極性に応じて、トップゲート電極とドレイン電極を接続するものであってもよい。   In the above-described embodiment, a circuit configuration and an element structure in which a top gate electrode and a source electrode are electrically connected in a double gate transistor provided as a switching element for light emission driving in a pixel driving circuit are shown. The present invention is not limited to this, and the top gate electrode and the drain electrode may be connected in accordance with the channel polarity of the semiconductor layer constituting the double gate transistor.

また、上記ダブルゲート型トランジスタのトップゲート電極と一体的に形成される画素電極について、表示パネル(表示画素)の発光構造に応じて、トップゲート電極(画素電極)を光反射特性(すなわち、光遮断特性)を有する電極材料により形成することができることを説明したが、この場合、ダブルゲート型トランジスタのチャネル領域(半導体層)が遮光されるので、外光の入射に起因する光誘起リーク電流を低減することができるとともに、外部電界の影響(例えば近接する電極や配線による影響)を遮蔽(シールド)することができる。   In addition, for the pixel electrode formed integrally with the top gate electrode of the double gate transistor, the top gate electrode (pixel electrode) is made to have a light reflection characteristic (that is, light) according to the light emission structure of the display panel (display pixel). In this case, the channel region (semiconductor layer) of the double gate transistor is shielded from light, so that the light-induced leakage current caused by the incidence of external light is reduced. While being able to reduce, the influence (for example, the influence by an adjacent electrode and wiring) of an external electric field can be shielded (shield).

また、上述した実施形態においては、画素駆動回路に発光駆動用のスイッチング素子にのみダブルゲート型トランジスタを適用した回路構成及び素子構造を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画素駆動回路を構成する他のトランジスタ(すなわちトランジスタTr11、Tr12)としてダブルゲート型トランジスタを適用するものであってもよい。この場合、トランジスタTr11、Tr12に適用されるダブルゲート型トランジスタのトップゲート電極を不透明な電極材料を用いて形成することにより、外光のチャネル領域への入射が遮光され、光誘起リーク電流の低減や、外部電界の影響を遮蔽することができる。   In the above-described embodiment, the circuit configuration and the element structure in which the double gate type transistor is applied only to the switching element for light emission driving in the pixel driving circuit are shown, but the present invention is not limited to this. A double gate transistor may be applied as the other transistors (that is, transistors Tr11 and Tr12) constituting the pixel drive circuit. In this case, by forming the top gate electrode of the double gate transistor applied to the transistors Tr11 and Tr12 using an opaque electrode material, the incidence of external light on the channel region is shielded, and the light-induced leakage current is reduced. In addition, the influence of an external electric field can be shielded.

本発明に係る画像表示装置の一実施形態を示す概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram illustrating an embodiment of an image display device according to the present invention. 本実施形態に係る表示装置に適用可能な表示画素(画素駆動回路)の具体回路例を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the specific circuit example of the display pixel (pixel drive circuit) applicable to the display apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画素駆動回路に適用可能なダブルゲート型トランジスタの素子構造の例を示す断面構成図である。It is a cross-sectional block diagram which shows the example of the element structure of the double gate type transistor applicable to the pixel drive circuit which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る表示装置(表示パネル)に適用可能な表示画素の一例を示す平面レイアウト図である。It is a plane layout figure which shows an example of the display pixel applicable to the display apparatus (display panel) which concerns on this embodiment. 図4に示した平面レイアウトを有する表示画素におけるA−A断面を示す概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an AA cross section in a display pixel having the planar layout shown in FIG. 4. 本実施形態に係る画素駆動回路を適用した表示画素の基本動作を示すタイミングチャ−トである。6 is a timing chart showing the basic operation of a display pixel to which the pixel driving circuit according to the present embodiment is applied. 本実施形態に係る画素駆動回路の動作状態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the operation state of the pixel drive circuit which concerns on this embodiment. 同一の素子構造を有するトランジスタを適用した画素駆動回路(比較対象)における容量成分の接続状態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the connection state of the capacitive component in the pixel drive circuit (comparative object) to which the transistor which has the same element structure is applied. 比較対象として示した画素駆動回路に適用される発光駆動用トランジスタの動作特性を示す図である。It is a figure which shows the operating characteristic of the transistor for light emission drive applied to the pixel drive circuit shown as a comparison object. 本実施形態に係る画素駆動回路に適用される発光駆動用トランジスタの動作特性を示す図である。It is a figure which shows the operating characteristic of the light emission drive transistor applied to the pixel drive circuit which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画素駆動回路に適用されるダブルゲート型トランジスタにおける素子構造とチャネル電位との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the element structure and channel potential in the double gate type transistor applied to the pixel drive circuit which concerns on this embodiment. 従来技術における発光素子型ディスプレイの要部を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the principal part of the light emitting element type display in a prior art. 従来技術における発光素子型ディスプレイに適用可能な表示画素(画素駆動回路及び発光素子)の構成例を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram which shows the structural example of the display pixel (a pixel drive circuit and a light emitting element) applicable to the light emitting element type display in a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

100 画像表示装置
110 表示パネル
120 走査ドライバ
130 電源ドライバ
140 データドライバ
EM 表示画素
DC 画素駆動回路
OLED 有機EL素子
SL 走査ライン
VL 電源電圧ライン
DL データライン
Tr11、Tr12 電界効果型のトランジスタ
Tr13 ダブルゲート型トランジスタ
Tr13tg トップゲート電極
Tr13bg ボトムゲート電極
14 画素電極(アノード電極)
17 対向電極(カソード電極)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image display apparatus 110 Display panel 120 Scan driver 130 Power supply driver 140 Data driver EM Display pixel DC Pixel drive circuit OLED Organic EL element SL Scan line VL Power supply voltage line DL Data line Tr11, Tr12 Field effect type transistor Tr13 Double gate type transistor Tr13tg Top gate electrode Tr13bg Bottom gate electrode 14 Pixel electrode (anode electrode)
17 Counter electrode (cathode electrode)

Claims (18)

表示画素に設けられ、階調信号として階調電流が供給されて、当該表示画素に設けられた電流制御型の発光素子に対して、前記階調電流に応じた電流値を有する発光駆動電流を供給して、前記階調信号に基づく所定の輝度階調で発光動作させる画素駆動回路において、
少なくとも、
前記階調電流に基づく電荷を電圧成分として保持する電荷保持手段と、
前記階調電流が電流路に流れて前記電荷保持手段に前記電圧成分を保持させ、該電荷保持手段に保持された電圧成分に基づいて、前記発光駆動電流を生成して、前記発光素子に供給する駆動電流制御手段と、
前記駆動電流制御手段への前記階調電流の供給を制御する階調信号制御手段と、
を備え、
前記駆動電流制御手段は、半導体層を挟んで対向して設けられた第1のゲート電極及び第2のゲート電極と、前記半導体層の両端部に設けられたソース電極及びドレイン電極と、を具備するダブルゲート型の薄膜トランジスタ構造の第1の薄膜トランジスタを有し、
前記ソース電極が前記発光素子の一端に接続され、前記第1のゲート電極が前記ソース電極の電位と同一になるように設定され
前記階調信号制御手段は、電流路の一端が前記ソース電極に接続される第2の薄膜トランジスタを有し、
前記階調電流は、前記ドレイン電極と前記発光素子の他端間が第1の電位差に設定された状態で、前記ドレイン電極から前記ソース電極を介して前記第2の薄膜トランジスタの電流路に流れ、前記発光駆動電流は、前記ドレイン電極と前記発光素子の他端間が前記第1の電位差より大きい第2の電位差に設定された状態で、前記ドレイン電極から前記ソース電極を介して前記発光素子に流れ、前記ソース電極及び前記第1のゲート電極は、前記ドレイン電極より低電位で、前記階調電流又は前記発光駆動電流の電流値に応じた電位に設定されることを特徴とする画素駆動回路。
Provided in the display pixels, and the gradation current is supplied as the gradation signal, the light emitting element of the current control type provided on the display pixel, the light emission drive current having a current value corresponding to the gradation current In a pixel driving circuit that supplies and operates to emit light at a predetermined luminance gradation based on the gradation signal,
at least,
Charge holding means for holding charge based on the gradation current as a voltage component;
The gradation current flows through a current path, causes the charge holding unit to hold the voltage component, generates the light emission drive current based on the voltage component held by the charge holding unit, and supplies the light emission driving element to the light emitting element Driving current control means for
Gradation signal control means for controlling supply of the gradation current to the drive current control means;
With
The drive current control means includes a first gate electrode and a second gate electrode provided to face each other with a semiconductor layer interposed therebetween, and a source electrode and a drain electrode provided at both ends of the semiconductor layer. A first thin film transistor having a double-gate thin film transistor structure,
The source electrode is connected to one end of the light-emitting element, and the first gate electrode is set to be equal to the potential of the source electrode ;
The gradation signal control means includes a second thin film transistor in which one end of a current path is connected to the source electrode,
The gradation current flows from the drain electrode to the current path of the second thin film transistor through the source electrode in a state where the first potential difference is set between the drain electrode and the other end of the light emitting element. The light emission drive current is applied from the drain electrode to the light emitting element through the source electrode in a state where the second electrode difference between the drain electrode and the other end of the light emitting element is set to a second potential difference larger than the first potential difference. The pixel driving circuit is characterized in that the source electrode and the first gate electrode are set at a potential lower than that of the drain electrode and in accordance with a current value of the gradation current or the light emission driving current. .
前記駆動電流制御手段は、前記第1のゲート電極と前記ソース電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項1記載の画素駆動回路。   2. The pixel driving circuit according to claim 1, wherein the driving current control means is configured such that the first gate electrode and the source electrode are electrically connected. 前記発光素子は、画素電極と、該画素電極上に設けられた発光層と、前記発光層を介して前記画素電極に対向するように設けられた対向電極とを備え、
前記駆動電流制御手段は、前記第1のゲート電極と前記ソース電極が前記画素電極に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1又は2記載の画素駆動回路。
The light emitting element includes a pixel electrode, a light emitting layer provided on the pixel electrode, and a counter electrode provided to face the pixel electrode through the light emitting layer,
3. The pixel driving circuit according to claim 1, wherein the driving current control unit is configured such that the first gate electrode and the source electrode are electrically connected to the pixel electrode.
前記駆動電流制御手段は、前記第1のゲート電極が前記画素電極と一体的に形成されていることを特徴とする請求項3記載の画素駆動回路。   4. The pixel drive circuit according to claim 3, wherein the drive current control means has the first gate electrode formed integrally with the pixel electrode. 前記発光素子は、前記画素電極が光透過特性を有する電極材料により形成されていることを特徴とする請求項3又は4記載の画素駆動回路。   5. The pixel driving circuit according to claim 3, wherein the pixel electrode is formed of an electrode material having light transmission characteristics. 前記発光素子は、前記画素電極が光反射特性を有する電極材料により形成されていることを特徴とする請求項3又は4記載の画素駆動回路。   5. The pixel driving circuit according to claim 3, wherein the pixel electrode is formed of an electrode material having light reflection characteristics. 前記駆動電流制御手段は、前記ソース電極及び前記ドレイン電極が前記半導体層上に延在するように設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の画素駆動回路。   The pixel drive circuit according to claim 1, wherein the drive current control unit is provided so that the source electrode and the drain electrode extend on the semiconductor layer. 前記駆動電流制御手段は、前記半導体層上にブロック絶縁膜を有し、前記ソース電極及び前記ドレイン電極が前記ブロック絶縁膜上に延在するように設けられていることを特徴とする請求項7記載の画素駆動回路。   8. The drive current control unit includes a block insulating film on the semiconductor layer, and the source electrode and the drain electrode are provided so as to extend on the block insulating film. The pixel drive circuit described. 前記階調信号制御手段は、ダブルゲート型の薄膜トランジスタ構造を有し、半導体層の上方に設けられたゲート電極が遮光性の電極材料により形成されていることを特徴とする請求項記載の画素駆動回路。 2. The pixel according to claim 1, wherein the gradation signal control means has a double gate type thin film transistor structure, and a gate electrode provided above the semiconductor layer is formed of a light shielding electrode material. Driving circuit. 前記ダブルゲート型の薄膜トランジスタは、前記半導体層がアモルファスシリコンからなることを特徴とする請求項1又は記載の画素駆動回路。 The double gate type thin film transistor, a pixel driving circuit according to claim 1 or 9, wherein said semiconductor layer is made of amorphous silicon. 前記階調電流は、前記輝度階調に応じた電流値を有する信号電流であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の画素駆動回路。 The gradation current pixel driving circuit as claimed in any one of claims 1 to 10, characterized in that a signal current having a current value corresponding to the luminance gradation. 表示パネルに互いに直行するように配設された複数の走査ライン及び複数の信号ラインの各交点近傍に配置された複数の表示画素に対して、前記各信号ラインを介して、表示データに応じた階調信号として階調電流を供給することにより、前記表示パネルに所望の画像情報を表示する画像表示装置において、
前記各表示画素は、電流制御型の発光素子と、前記発光素子の発光動作を制御する画素駆動回路と、を備え、
前記画素駆動回路は、少なくとも、前記階調電流に基づく電荷を電圧成分として保持する電荷保持手段と、前記階調電流が電流路に流れて前記電荷保持手段に前記電圧成分を保持させ、該電荷保持手段に保持された電圧成分に基づいて、前記階調電流に応じた電流値を有する発光駆動電流を生成して、前記発光素子に供給する駆動電流制御手段と、前記駆動電流制御手段への前記階調電流の供給を制御する階調信号制御手段と、を備え、
前記駆動電流制御手段は、半導体層を挟んで対向して設けられた第1のゲート電極及び第2のゲート電極と、前記半導体層の両端部に設けられたソース電極及びドレイン電極と、を具備するダブルゲート型の薄膜トランジスタ構造の第1の薄膜トランジスタを有し、
前記ソース電極が前記発光素子の一端に接続され、前記第1のゲート電極が前記ソース電極の電位と同一になるように設定され
前記階調信号制御手段は、電流路の一端が前記ソース電極に接続される第2の薄膜トランジスタを有し、
前記階調電流は、前記ドレイン電極と前記発光素子の他端間が第1の電位差に設定された状態で、前記ドレイン電極から前記ソース電極を介して前記第2の薄膜トランジスタの電流路に流れ、前記発光駆動電流は、前記ドレイン電極と前記発光素子の他端間が前記第1の電位差より大きい第2の電位差に設定された状態で、前記ドレイン電極から前記ソース電極を介して前記発光素子に流れ、前記ソース電極及び前記第1のゲート電極は、前記ドレイン電極より低電位で、前記階調電流又は前記発光駆動電流の電流値に応じた電位に設定されることを特徴とする画像表示装置。
A plurality of display pixels arranged near the intersections of a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged so as to be orthogonal to the display panel, according to display data via the signal lines. In an image display device for displaying desired image information on the display panel by supplying a gradation current as a gradation signal,
Each display pixel includes a current control type light emitting element and a pixel driving circuit that controls a light emitting operation of the light emitting element,
The pixel driving circuit includes at least a charge holding unit that holds a charge based on the gradation current as a voltage component, and the gradation current flows through a current path to cause the charge holding unit to hold the voltage component. Based on the voltage component held in the holding means, a light emission driving current having a current value corresponding to the gradation current is generated and supplied to the light emitting element, and the driving current control means to the driving current control means Gradation signal control means for controlling the supply of the gradation current ,
The drive current control means includes a first gate electrode and a second gate electrode provided to face each other with a semiconductor layer interposed therebetween, and a source electrode and a drain electrode provided at both ends of the semiconductor layer. A first thin film transistor having a double-gate thin film transistor structure,
The source electrode is connected to one end of the light-emitting element, and the first gate electrode is set to be equal to the potential of the source electrode ;
The gradation signal control means includes a second thin film transistor in which one end of a current path is connected to the source electrode,
The gradation current flows from the drain electrode to the current path of the second thin film transistor through the source electrode in a state where the first potential difference is set between the drain electrode and the other end of the light emitting element. The light emission drive current is applied from the drain electrode to the light emitting element through the source electrode in a state where the second electrode difference between the drain electrode and the other end of the light emitting element is set to a second potential difference larger than the first potential difference. The image display device is characterized in that the source electrode and the first gate electrode are set at a potential lower than that of the drain electrode and in accordance with a current value of the gradation current or the light emission driving current. .
前記画像表示装置は、少なくとも、
前記走査ラインに選択信号を印加して、前記走査ラインに接続された前記表示画素に設けられた前記階調信号制御手段により、前記階調電流の当該表示画素への書き込みを可能とする選択状態に設定する走査駆動手段と、
前記選択状態に設定された前記表示画素に対応した前記表示データに基づく前記階調電流を生成して、前記信号ラインに供給する信号駆動手段と、
を備えることを特徴とする請求項12記載の画像表示装置。
The image display device is at least
A selection state in which a selection signal is applied to the scanning line, and the gradation current is written to the display pixel by the gradation signal control means provided in the display pixel connected to the scanning line. Scanning drive means set to
Signal driving means for generating the gradation current based on the display data corresponding to the display pixel set in the selected state and supplying the gradation current to the signal line;
The image display apparatus according to claim 12, further comprising:
前記信号駆動手段から供給される前記階調電流は、前記表示データに応じた電流値を有する信号電流であることを特徴とする請求項13記載の画像表示装置。 14. The image display device according to claim 13 , wherein the gradation current supplied from the signal driving means is a signal current having a current value corresponding to the display data. 前記画素駆動回路に設けられる前記駆動電流制御手段は、前記第1のゲート電極と前記ソース電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項12乃至14のいずれかに記載の画像表示装置。 The drive current control means provided in the pixel drive circuit, the image display according to any one of claims 12 to 14, characterized in that said first gate electrode and the source electrode are electrically connected apparatus. 前記発光素子は、画素電極と、該画素電極上に設けられた発光層と、前記発光層を介して前記画素電極に対向するように設けられた対向電極とを備え、
前記画素駆動回路に設けられる前記駆動電流制御手段は、前記第1のゲート電極と前記ソース電極が前記画素電極に電気的に接続されていることを特徴とする請求項14又は15記載の画像表示装置。
The light emitting element includes a pixel electrode, a light emitting layer provided on the pixel electrode, and a counter electrode provided to face the pixel electrode through the light emitting layer,
16. The image display according to claim 14 , wherein the drive current control means provided in the pixel drive circuit has the first gate electrode and the source electrode electrically connected to the pixel electrode. apparatus.
前記画素駆動回路に設けられる前記駆動電流制御手段は、前記第1のゲート電極が前記画素電極と一体的に形成されていることを特徴とする請求項16記載の画像表示装置。 17. The image display device according to claim 16 , wherein the drive current control means provided in the pixel drive circuit has the first gate electrode formed integrally with the pixel electrode. 前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセント素子であることを特徴とする請求項12乃至17のいずれかに記載の画像表示装置。
The light emitting device, image display device according to any one of claims 12 to 17, characterized in that an organic electroluminescence element.
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