JP4999351B2 - Semiconductor device and display device - Google Patents

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本発明は負荷に供給する電流をトランジスタで制御する機能を設けた半導体装置に係り、特に電流によって輝度が変化する電流駆動型発光素子で形成された画素や、その走査線駆動回路や信号線駆動回路を含む表示装置に関する。また、その駆動方法に関する。また、その表示装置を表示部に有する電子機器に関する。   The present invention relates to a semiconductor device having a function of controlling a current supplied to a load with a transistor, and in particular, a pixel formed of a current-driven light-emitting element whose luminance changes depending on the current, its scanning line driving circuit, and signal line driving. The present invention relates to a display device including a circuit. Further, the present invention relates to the driving method. The present invention also relates to an electronic device having the display device in a display portion.

近年、画素を発光ダイオード(LED)などの発光素子で形成した、いわゆる自発光型の表示装置が注目を浴びている。このような自発光型の表示装置に用いられる発光素子としては、有機発光ダイオード(OLED(Organic Light Emitting Diode)、有機EL素子、エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence:EL)素子などとも言う)が注目を集めており、ELディスプレイなどに用いられるようになってきている。OLEDなどの発光素子は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べて画素の視認性が高く、バックライトが不要で応答速度が速い等の利点がある。なお、発光素子の輝度は、そこを流れる電流値によって制御される。   In recent years, so-called self-luminous display devices in which pixels are formed by light-emitting elements such as light-emitting diodes (LEDs) have attracted attention. As a light-emitting element used in such a self-luminous display device, an organic light-emitting diode (also referred to as an OLED (Organic Light Emitting Diode), an organic EL element, or an electroluminescence (EL) element) attracts attention. It has been used for EL displays and the like. Since light-emitting elements such as OLEDs are self-luminous, there are advantages such as higher pixel visibility than a liquid crystal display, no need for a backlight, and high response speed. Note that the luminance of the light emitting element is controlled by the value of current flowing therethrough.

このような表示装置の階調を表現する駆動方式として、アナログ階調方式とデジタル階調方式がある。アナログ方式には、発光素子の発光強度をアナログ制御する方式と発光素子の発光時間をアナログ制御する方式がある。アナログ階調方式においては発光素子の発光強度をアナログ制御する方式がよく用いられている。しかし、発光強度をアナログ制御する方式は、画素毎の薄膜トランジスタ(以下TFTともいう)の特性のバラツキの影響を受けやすく、画素毎の発光にもバラツキが生じてしまう。一方、デジタル階調方式はデジタル制御で発光素子をオンオフさせ、階調を表現している。デジタル階調方式の場合、画素毎の輝度の均一性に優れているが、発光又は非発光の2状態しかないため、このままでは、2階調しか表現できない。そこで、別の手法を組み合わせて、多階調化を図ることが行われている。多階調化のための手法としては、画素の発光面積に重みをつけてその選択により階調表示を行う面積階調方式と、発光時間に重みをつけてその選択により階調表示を行う時間階調方式とがある。そして、デジタル階調方式の場合には、高精細化にも適している時間階調法が用いられることが多い。
特開2001−343933号公報
There are an analog gradation method and a digital gradation method as drive methods for expressing the gradation of such a display device. The analog system includes a system that performs analog control on the light emission intensity of the light emitting element and a system that performs analog control on the light emission time of the light emitting element. In the analog gradation method, a method of analog control of the light emission intensity of the light emitting element is often used. However, the method of controlling the emission intensity in an analog manner is easily affected by variations in characteristics of thin film transistors (hereinafter also referred to as TFTs) for each pixel, resulting in variations in light emission for each pixel. On the other hand, in the digital gradation method, gradation is expressed by turning on and off the light emitting element by digital control. In the case of the digital gradation method, the luminance uniformity of each pixel is excellent, but since there are only two states of light emission or non-light emission, only two gradations can be expressed as it is. In view of this, multi-gradation is being achieved by combining different methods. As a method for multi-gradation, there are an area gradation method in which gradation display is performed by weighting the light emitting area of the pixel and selection is performed, and a time in which gradation display is performed by weighting the light emission time and selected. There is a gradation method. In the case of a digital gradation method, a time gradation method that is suitable for high definition is often used.
JP 2001-343933 A

時間階調方式を採用する場合には、発光素子を駆動するトランジスタはデジタル式にオンオフさせればよいため、画素を構成するトランジスタの特性のばらつきによる画素間の輝度のばらつきの影響はあまりない。 In the case of employing the time gray scale method, the transistor for driving the light-emitting element may be digitally turned on / off, so that there is not much influence of luminance variation between pixels due to variation in characteristics of transistors constituting the pixel.

通常、トランジスタをオンさせる場合、Pチャネル型トランジスタのときには、ゲート端子にLow(以下Lレベルともいう)の電位を入力して行う。このLレベルの電位はPチャネル型トランジスタのソース端子の電位よりも低い電位であり、Lレベルの電位とPチャネル型トランジスタのソース端子の電位との電位差がPチャネル型トランジスタのしきい値電圧以下となる電位である。また、Nチャネル型のトランジスタのときにはHigh(以下Hレベルともいう)の電位を入力して行う。このHレベルの電位はNチャネル型のトランジスタのソース端子の電位よりも高い電位であり、Hレベルの電位とNチャネル型のトランジスタのソース端子の電位との電位差がNチャネル型のトランジスタのしきい値電圧以上となる電位である。なお、通常のPチャネル型トランジスタのしきい値電圧は、0Vより小さい電圧である。また、通常のNチャネル型のトランジスタのしきい値電圧は、0Vより大きい電圧である。よって、トランジスタのゲートソース間電圧が0Vのときには、トランジスタはオフし、電流は流れない。このようなトランジスタをエンハンスメント型トランジスタ(ノーマリーオフともいう)という。 Normally, a transistor is turned on by inputting a Low (hereinafter also referred to as L level) potential to a gate terminal in the case of a P-channel transistor. The L-level potential is lower than the potential of the source terminal of the P-channel transistor, and the potential difference between the L-level potential and the source terminal potential of the P-channel transistor is equal to or lower than the threshold voltage of the P-channel transistor. Is the potential. In the case of an N-channel transistor, a high (hereinafter also referred to as H level) potential is input. This H-level potential is higher than the potential of the source terminal of the N-channel transistor, and the potential difference between the H-level potential and the source terminal potential of the N-channel transistor is the threshold of the N-channel transistor. The potential is equal to or higher than the value voltage. Note that the threshold voltage of a normal P-channel transistor is a voltage smaller than 0V. Further, the threshold voltage of a normal N-channel transistor is a voltage higher than 0V. Therefore, when the gate-source voltage of the transistor is 0 V, the transistor is turned off and no current flows. Such a transistor is called an enhancement type transistor (also referred to as normally-off).

一方、トランジスタのゲートソース間電圧が0Vであっても、トランジスタに電流が流れてしまうものがある。なお、このようなトランジスタをディプレション型トランジスタ(ノーマリーオンともいう)という。 On the other hand, even if the voltage between the gate and source of the transistor is 0V, there is a transistor in which current flows. Note that such a transistor is referred to as a depletion type transistor (also referred to as normally-on).

通常、ノーマリーオフの状態になるようにトランジスタを作製する。しかし製造ばらつきによって、ノーマリーオンになってしまう場合がある。駆動トランジスタがノーマリーオンになってしまうと、画素を非点灯とすべきときにも駆動トランジスタに電流が流れてしまい、発光素子へも電流が流れてしまうことがある。すると、正しく表示をすることができなくなってしまう。 Usually, a transistor is manufactured so as to be in a normally-off state. However, it may become normally on due to manufacturing variations. If the driving transistor is normally on, a current may flow to the driving transistor even when the pixel should be turned off, and a current may also flow to the light emitting element. Then, it becomes impossible to display correctly.

そこで、駆動トランジスタのソース領域やドレイン領域に添加する不純物とは逆の導電型の不純物をチャネル形成領域に添加し、駆動トランジスタをより完全にノーマリーオフにする場合がある。つまり、駆動トランジスタをより完全にエンハンスメント型トランジスタにすることが行われる場合がある。これは、チャネルドープと一般に呼ばれている。または、駆動トランジスタがPチャネル型のトランジスタの場合、駆動トランジスタをオフさせるビデオ信号の電位(駆動トランジスタのゲート端子に入力する電位)を、駆動トランジスタのソース端子に入力する電位よりも高く設定することにより駆動トランジスタをオフさせる場合がある。同様に、駆動トランジスタがNチャネル型のトランジスタの場合、駆動トランジスタをオフさせるビデオ信号の電位(駆動トランジスタのゲート端子に入力する電位)を、駆動トランジスタのソース端子に設定する電位よりも低く設定することにより駆動トランジスタをオフさせる場合がある。 Therefore, an impurity having a conductivity type opposite to that added to the source region or drain region of the driving transistor may be added to the channel formation region, so that the driving transistor is more completely normally off. In other words, the drive transistor may be made to be an enhancement type transistor more completely. This is generally called channel doping. Alternatively, when the driving transistor is a P-channel transistor, the potential of the video signal for turning off the driving transistor (the potential input to the gate terminal of the driving transistor) is set higher than the potential input to the source terminal of the driving transistor. As a result, the drive transistor may be turned off. Similarly, when the driving transistor is an N-channel transistor, the potential of the video signal for turning off the driving transistor (the potential input to the gate terminal of the driving transistor) is set lower than the potential set to the source terminal of the driving transistor. As a result, the drive transistor may be turned off.

ここで、デジタル時間階調において、高精細化及び高階調表示を実現するために、画素への信号の書き込み動作と、画素への信号の消去動作を同時に行う技術が用いられている。つまり、画素への信号の書き込みが行われると、その画素は直ぐに発光期間(サスティン期間)となるような駆動方法において、画素への信号の書き込み期間(アドレス期間)より短い発光時間を設けるため、次に画素への信号書き込みが行われる前に、画素へ書き込まれた信号の消去を行うものである。このような駆動方法について図8を用いて説明する。 Here, in order to realize high definition and high gradation display in digital time gradation, a technique of simultaneously performing a signal writing operation to a pixel and a signal erasing operation to the pixel is used. In other words, when a signal is written to a pixel, a driving method in which the pixel immediately becomes a light emission period (sustain period) is provided with a light emission time shorter than a signal write period (address period) to the pixel. Next, the signal written to the pixel is erased before the signal is written to the pixel. Such a driving method will be described with reference to FIG.

図8は時間経過に伴った1フレーム期間の動作について説明する図である。図8において、横方向は時間経過を表し、縦方向は走査線の走査行数を表している。 FIG. 8 is a diagram for explaining the operation in one frame period as time elapses. In FIG. 8, the horizontal direction represents the passage of time, and the vertical direction represents the number of scanning lines of the scanning line.

画像表示を行うとき、書き込み動作と発光動作とが繰り返し行われる。一画面(1フレーム)分の書き込み動作と発光動作を行う期間を1フレーム期間という。1フレーム分の信号の処理について特に限定はないが、画像をみる人がちらつき(フリッカ)を感じないように少なくとも1秒間に60回程度とすることが好ましい。 When the image display is performed, the writing operation and the light emitting operation are repeatedly performed. A period during which writing operation and light emitting operation for one screen (one frame) are performed is referred to as one frame period. The signal processing for one frame is not particularly limited, but is preferably at least 60 times per second so that the person viewing the image does not feel flicker.

1フレーム期間は、図8に示すように、アドレス期間Ta1、Ta2、Ta3、Ta4とサスティン期間Ts1、Ts2、Ts3、Ts4とを含む4つのサブフレーム期間に時分割されている。つまり、それぞれの画素行については、書き込み時間Tb1、Tb2、Tb3、Tb4と発光時間Ts1(i)、Ts2(i)、Ts3(i)、Ts4(i)とに時分割されている。発光するための信号が入力された画素の発光素子は、サスティン期間において発光状態となっている。各々のサブフレーム期間における発光時間の長さの比は、Ts1(i):Ts2(i):Ts3(i):Ts4(i)=2:2:2:2=8:4:2:1となっている。これによって4ビット階調を表現することができる。但し、ビット数及び階調数はここに記すものに限定されず、例えば8つのサブフレーム期間を設け8ビット階調を行えるようにしてもよい。 As shown in FIG. 8, one frame period is time-divided into four subframe periods including address periods Ta1, Ta2, Ta3, Ta4 and sustain periods Ts1, Ts2, Ts3, Ts4. That is, each pixel row is time-divided into writing time Tb1, Tb2, Tb3, Tb4 and light emission time Ts1 (i), Ts2 (i), Ts3 (i), Ts4 (i). A light emitting element of a pixel to which a signal for emitting light is input is in a light emitting state during the sustain period. The ratio of the length of the light emission time in each subframe period is Ts1 (i): Ts2 (i): Ts3 (i): Ts4 (i) = 2 3 : 2 2 : 2 1 : 2 0 = 8: 4 : 2: 1. As a result, 4-bit gradation can be expressed. However, the number of bits and the number of gradations are not limited to those described here. For example, eight subframe periods may be provided to enable 8-bit gradation.

1フレーム期間における動作について説明する。まず、アドレス期間Ta1において、1行目から最終行まで、それぞれの行の書き込み時間Tb1に書き込み動作が行われる。つまり、1行目から順に走査線に走査信号が入力され、画素が選択される。そして、画素が選択されているときに、信号線から画素へビデオ信号が入力され、その電位によってサスティン期間Ts1における各画素の点灯、非点灯が制御される。従って、行によって画素の書き込み動作の開始時間が異なる。書き込み動作が終了した行から順にサスティン期間Ts1へと移る。当該サスティン期間において、発光するための信号が入力されている画素の発光素子は発光状態となっている。また、サスティン期間Ts1が終了した行から順に次のサブフレーム期間の信号書き込み動作に移り、それぞれの信号書き込み時間Tb2において、同様に1行目から最終行まで順に書き込み動作が行われる。このように、同様にアドレス期間Ta2、Ta3、Ta4において画素へビデオ信号が入力され、その電位によってサスティン期間Ts2、Ts3、Ts4における各画素の点灯、非点灯が制御される。以上のような動作を繰り返し、サスティン期間Ts4迄終了する。   An operation in one frame period will be described. First, in the address period Ta1, the write operation is performed at the write time Tb1 of each row from the first row to the last row. That is, scanning signals are sequentially input to the scanning lines from the first row, and pixels are selected. When a pixel is selected, a video signal is input from the signal line to the pixel, and lighting or non-lighting of each pixel in the sustain period Ts1 is controlled by the potential. Therefore, the start time of the pixel writing operation differs depending on the row. The operation proceeds to the sustain period Ts1 in order from the row where the write operation is completed. In the sustain period, the light emitting element of the pixel to which a signal for emitting light is input is in a light emitting state. In addition, the signal writing operation in the next subframe period is sequentially performed from the row in which the sustain period Ts1 is completed, and the writing operation is similarly performed sequentially from the first row to the last row in each signal writing time Tb2. In this manner, similarly, video signals are input to the pixels in the address periods Ta2, Ta3, and Ta4, and lighting and non-lighting of each pixel in the sustain periods Ts2, Ts3, and Ts4 are controlled by the potential. The above operation is repeated until the sustain period Ts4 ends.

サスティン期間Ts4のように、最終行目までの書込動作が終了する前に、既に発光時間を終えた行におけるサスティン期間を強制的に終了させたいときは、消去時間Teにより画素に書き込まれたビデオ信号を消去し、強制的に非発光の状態となるように制御する。そして、強制的に非発光状態にした行については、一定期間、非発光の状態を保つ(この期間を非発光期間Te4とする。)。そして、最終行目の書き込み期間が終了したら直ちに、一行目から順に次のフレーム期間(またはサブフレーム期間)のアドレス期間に移行する。これによって、発光時間がアドレス期間より短いサブフレーム期間を設けることができる。   When it is desired to forcibly end the sustain period in the row where the light emission time has already ended before the writing operation up to the last row is completed as in the sustain period Ts4, the pixel is written to the pixel by the erasing time Te. Control is performed so that the video signal is erased and the light emission is forcibly stopped. The row that is forcibly set to the non-light-emitting state is kept in the non-light-emitting state for a certain period (this period is referred to as a non-light-emitting period Te4). Immediately after the writing period of the last row is completed, the address period of the next frame period (or subframe period) is shifted in order from the first row. Accordingly, a subframe period in which the light emission time is shorter than the address period can be provided.

このように、各サブフレーム期間において発光した時間の積算時間が、1フレーム期間における各々の画素の発光時間となり、これによって階調が表現される。 In this way, the accumulated time of the light emission in each subframe period becomes the light emission time of each pixel in one frame period, thereby expressing the gradation.

なお、1フレーム期間において、サブフレーム期間はサスティン期間の長いものから順に並んでいるが、必ずしもこのような並びにする必要はなく、例えばサスティン期間の短いサブフレーム期間から順に並べられていてもよいし、またはサスティン期間の長いものと短いものとがランダムに並んでいてもよい。   Note that in one frame period, the subframe periods are arranged in order from the longest sustain period, but it is not always necessary to arrange them in this order. For example, the subframe periods may be arranged in order from the shortest subframe period. Alternatively, a long sustain period and a short sustain period may be randomly arranged.

このような駆動方法を実現する従来の表示装置の画素構成を図2に示す。駆動トランジスタ201と、スイッチングトランジスタ202と、容量素子203と、発光素子204と、第1の走査線205と、信号線206と、電源線207と、消去用トランジスタ209と、第2の走査線210と、を有する。なお、駆動トランジスタ201はPチャネル型トランジスタであり、スイッチングトランジスタ202はNチャネル型トランジスタであり、消去用トランジスタ209はNチャネル型トランジスタである。 FIG. 2 shows a pixel configuration of a conventional display device that realizes such a driving method. The driving transistor 201, the switching transistor 202, the capacitor 203, the light emitting element 204, the first scanning line 205, the signal line 206, the power supply line 207, the erasing transistor 209, and the second scanning line 210. And having. Note that the driving transistor 201 is a P-channel transistor, the switching transistor 202 is an N-channel transistor, and the erasing transistor 209 is an N-channel transistor.

スイッチングトランジスタ202は、ゲート端子が第1の走査線205に接続され、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が信号線206に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が駆動トランジスタ201のゲート端子と接続されている。また、スイッチングトランジスタ202の第2端子は容量素子203を介して電源線207と接続されている。さらに、駆動トランジスタ201は第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が電源線207に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が発光素子204の第1電極(画素電極)と接続されている。発光素子204の第2の電極(対向電極)208には低電源電位Vssが設定されている。なお、低電源電位Vssとは、電源線207に設定される高電源電位Vddを基準にしてVss<Vddを満たす電位であり、低電源電位Vssとしては例えばGND、0Vなどが設定されていても良い。この高電源電位Vddと低電源電位Vssとの電位差を発光素子204に印加して、発光素子204に電流を流すことにより発光素子204を発光させるため、高電源電位Vddと低電源電位Vssとの電位差が発光素子204の順方向しきい値電圧となるようにそれぞれの電位を設定する。 The switching transistor 202 has a gate terminal connected to the first scanning line 205, a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the signal line 206, and a second terminal (source terminal or drain terminal) driven transistor 201. Is connected to the gate terminal. The second terminal of the switching transistor 202 is connected to the power supply line 207 through the capacitor 203. Further, the driving transistor 201 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the power supply line 207 and a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the first electrode (pixel electrode) of the light emitting element 204. Yes. A low power supply potential Vss is set for the second electrode (counter electrode) 208 of the light emitting element 204. Note that the low power supply potential Vss is a potential that satisfies Vss <Vdd with reference to the high power supply potential Vdd set on the power supply line 207. Even if, for example, GND or 0V is set as the low power supply potential Vss. good. Since the potential difference between the high power supply potential Vdd and the low power supply potential Vss is applied to the light emitting element 204 and a current flows through the light emitting element 204, the light emitting element 204 is caused to emit light, and thus the high power supply potential Vdd and the low power supply potential Vss are Each potential is set so that the potential difference becomes the forward threshold voltage of the light emitting element 204.

また、容量素子203と並列に消去用トランジスタが設けられている。つまり、消去用トランジスタ209の第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が駆動トランジスタ201のゲート端子に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が電源線207に接続されている。また、消去用トランジスタ209のゲート端子は第2の走査線210に接続されている。なお、容量素子203は駆動トランジスタ201のゲート容量を代用して削除しても良い。 An erasing transistor is provided in parallel with the capacitor 203. That is, the first terminal (source terminal or drain terminal) of the erasing transistor 209 is connected to the gate terminal of the driving transistor 201, and the second terminal (source terminal or drain terminal) is connected to the power supply line 207. The gate terminal of the erasing transistor 209 is connected to the second scanning line 210. Note that the capacitor 203 may be deleted by substituting the gate capacitance of the driving transistor 201.

次に、上述した駆動方法を実現するための画素の動作について説明する。なお、本画素を有する表示装置は、電圧データによるビデオ信号を画素に書き込むことにより画素の点灯又は非点灯を制御し、点灯の際には画素の発光素子へ電圧を印加することによりその電圧に従った輝度を得る電圧入力電圧駆動方式である。よって、駆動トランジスタ201をスイッチとして動作させることにより、発光素子204に電圧を印加することができる。 Next, an operation of the pixel for realizing the above driving method will be described. Note that a display device having this pixel controls lighting or non-lighting of the pixel by writing a video signal based on voltage data to the pixel, and applies the voltage to the light emitting element of the pixel at the time of lighting. This is a voltage input voltage drive system that obtains the corresponding luminance. Therefore, a voltage can be applied to the light-emitting element 204 by operating the driving transistor 201 as a switch.

まず、画素への信号の書き込み動作について説明する。第1の走査線205で画素が選択されているとき、つまりスイッチングトランジスタ202がオンになっているときに信号線206から画素にビデオ信号を入力する。そして、ビデオ信号に相当する電圧分の電荷が容量素子203に蓄積され、スイッチングトランジスタ202がオフすると容量素子203はその電圧を保持する。この電圧は駆動トランジスタ201のゲート端子と第1端子間の電圧であり、駆動トランジスタ201のゲートソース間電圧Vgsに相当する。 First, a signal writing operation to a pixel will be described. When a pixel is selected on the first scanning line 205, that is, when the switching transistor 202 is on, a video signal is input from the signal line 206 to the pixel. Then, a charge corresponding to a voltage corresponding to the video signal is accumulated in the capacitor 203, and when the switching transistor 202 is turned off, the capacitor 203 holds the voltage. This voltage is a voltage between the gate terminal and the first terminal of the driving transistor 201 and corresponds to the gate-source voltage Vgs of the driving transistor 201.

なお、一般に、トランジスタ(ここでは簡単のため、Nチャネル型のトランジスタであるとする)の動作領域は、線形領域と飽和領域とに分けることが出来る。その境目は、ドレインソース間電圧をVds、ゲートソース間電圧をVgs、しきい値電圧をVthとすると、(Vgs−Vth)=Vdsの時になる。 (Vgs−Vth)<Vdsの場合は飽和領域になり、理想的には、Vdsが変化しても、電流値はほとんど変わらない。つまり、Vgsの大きさだけによって電流値が決まる。一方、(Vgs−Vth)>Vdsの場合は、線形領域であり、Vds、Vgsの大きさによって電流値が決まる。そして、線形領域の場合には、Vgsが大きいため、Vdsを小さくすることができる。つまり、ソース端子とドレイン端子の電位をほぼ等しくできる。よって、トランジスタを線形領域で動作させると、トランジスタをスイッチとして機能させることができる。 Note that generally, an operation region of a transistor (here, for the sake of simplicity, an N-channel transistor) can be divided into a linear region and a saturation region. The boundary is when (Vgs−Vth) = Vds, where Vds is the drain-source voltage, Vgs is the gate-source voltage, and Vth is the threshold voltage. When (Vgs−Vth) <Vds, a saturation region is reached. Ideally, even when Vds changes, the current value hardly changes. That is, the current value is determined only by the magnitude of Vgs. On the other hand, when (Vgs−Vth)> Vds, it is a linear region, and the current value is determined by the magnitudes of Vds and Vgs. In the case of the linear region, Vgs can be made small because Vgs is large. That is, the potentials of the source terminal and the drain terminal can be made substantially equal. Therefore, when the transistor is operated in a linear region, the transistor can function as a switch.

よって、本画素のように電圧入力電圧駆動方式場合には、駆動トランジスタ201をスイッチとして機能させるためゲート端子には、駆動トランジスタ201が十分にオンするか、オフするかの二つの状態となるようなビデオ信号を入力する。 Therefore, in the case of the voltage input voltage driving method as in this pixel, in order to cause the driving transistor 201 to function as a switch, the gate terminal has two states of whether the driving transistor 201 is sufficiently turned on or off. The correct video signal.

よって、画素が点灯するときには、駆動トランジスタ201が線形領域でオンするビデオ信号を信号線206から入力する。すると、駆動トランジスタ201は、ほぼスイッチとして機能するので、理想的には電源線207に設定されている電源電位Vddがそのまま発光素子204の第1の電極に加わるようになる。一方、画素が非点灯であるときには、駆動トランジスタ201が十分にオフするビデオ信号を信号線206から入力する。 Therefore, when the pixel is lit, a video signal for turning on the driving transistor 201 in the linear region is input from the signal line 206. Then, since the drive transistor 201 functions almost as a switch, the power supply potential Vdd set to the power supply line 207 is ideally applied to the first electrode of the light emitting element 204 as it is. On the other hand, when the pixel is not lit, a video signal for sufficiently turning off the driving transistor 201 is input from the signal line 206.

つまり、理想的には発光素子204に印加する電圧を一定にし、発光素子204から得られる輝度を一定にする。そして、1フレーム期間内に複数のサブフレーム期間を設け、各サブフレーム期間の信号書き込み期間(アドレス期間)に各画素へのビデオ信号の書き込みを行い、発光期間(サスティン期間)の間、各画素はそのビデオ信号を保持する。そして、ビデオ信号に応じて画素が点灯又は非点灯するようになる。なお、発光時間がアドレス期間より短いサブフレームにおいては、消去期間に各画素に保持された信号を消去する。そして、サブフレーム期間毎に画素の点灯非点灯を制御し、1フレーム期間のうち、点灯している時間の合計によって、階調を表現する。 That is, ideally, the voltage applied to the light emitting element 204 is made constant, and the luminance obtained from the light emitting element 204 is made constant. A plurality of subframe periods are provided within one frame period, video signals are written to each pixel during the signal writing period (address period) of each subframe period, and each pixel is emitted during the light emission period (sustain period). Holds the video signal. Then, the pixels are turned on or off according to the video signal. Note that in a subframe in which the light emission time is shorter than the address period, the signal held in each pixel in the erase period is erased. Then, the lighting / non-lighting of the pixels is controlled for each subframe period, and the gradation is expressed by the total lighting time in one frame period.

次に、消去期間における画素へ書き込まれたビデオ信号の消去動作について説明する。第2の走査線210で画素を選択し、消去用トランジスタ209をオンさせることにより、容量素子203に保持された電圧を消去する。つまり、容量素子203に蓄積された電荷を放電し、容量素子203の両電極間の電位を等しくする。こうして、駆動トランジスタ201のゲートソース間電圧を概略等しくして駆動トランジスタ201をオフさせている。 Next, an erasing operation of the video signal written to the pixel in the erasing period will be described. By selecting a pixel with the second scanning line 210 and turning on the erasing transistor 209, the voltage held in the capacitor 203 is erased. That is, the electric charge accumulated in the capacitor 203 is discharged, and the potential between both electrodes of the capacitor 203 is made equal. In this way, the gate-source voltage of the drive transistor 201 is made substantially equal to turn off the drive transistor 201.

しかし、このとき、駆動トランジスタ201が製造ばらつきなどの要因によりノーマリーオン(つまり、ディプレション型トランジスタ)である場合、駆動トランジスタ201のゲートソース間電圧を等しくしても駆動トランジスタ201に電流が流れてしまい、発光素子204が発光してしまう。よって、画素を非点灯にすることができないため正しく表示を行うことができなくなってしまう。よって、歩留まりの低下を招いてしまうことになる。 However, at this time, if the drive transistor 201 is normally on (ie, a depletion type transistor) due to factors such as manufacturing variations, even if the gate-source voltage of the drive transistor 201 is equalized, a current is supplied to the drive transistor 201. The light emitting element 204 emits light. Therefore, since the pixels cannot be turned off, display cannot be performed correctly. Therefore, the yield is reduced.

ビデオ信号で画素を非点灯にする場合には、ビデオ信号の電位によりVgs>0にすることができるので、駆動トランジスタ201がノーマリーオンでも対処できる。しかし、図2の画素構成の場合、消去で画素を非点灯にする場合には、Vgs=0としかできない。よって、駆動トランジスタ201に電流が流れてしまい、発光素子204が発光してしまう。よって、表示不良を起こしてしまい歩留まりが低下してしまう。 When a pixel is not lit with a video signal, Vgs> 0 can be set depending on the potential of the video signal, so that the problem can be dealt with even when the driving transistor 201 is normally on. However, in the case of the pixel configuration of FIG. 2, Vgs = 0 can only be achieved when the pixel is not lit by erasing. Therefore, current flows through the driving transistor 201 and the light emitting element 204 emits light. As a result, display failure occurs and yield decreases.

そこで、本発明は、製造コストの増加を抑制しつつ、歩留まりの向上を図った表示装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a display device that improves the yield while suppressing an increase in manufacturing cost.

本発明の原理は、消去用の走査線の電位を上げたら、それに応じて駆動トランジスタのゲート端子の電位も上がるようにする。または、走査線の電位を下げたら、それに応じて駆動トランジスタのゲート電位も下がるようにする。例えば、走査線と駆動トランジスタのゲート端子とを整流素子を介して接続する。 According to the principle of the present invention, when the potential of the erasing scan line is increased, the potential of the gate terminal of the driving transistor is increased accordingly. Alternatively, when the potential of the scanning line is lowered, the gate potential of the driving transistor is lowered accordingly. For example, the scanning line and the gate terminal of the driving transistor are connected via a rectifying element.

また、本発明に用いる整流素子は、抵抗素子、PN接合ダイオード、PIN接合ダイオード、ショットキー型のダイオード、ダイオード接続したトランジスタ、カーボンナノチューブで形成されたダイオードのいずれか一又はそれらの組み合わせである。 The rectifying element used in the present invention is any one or a combination of a resistance element, a PN junction diode, a PIN junction diode, a Schottky diode, a diode-connected transistor, and a diode formed of carbon nanotubes.

また、整流素子の代わりに、電位伝達素子を用いることもできる。電位伝達素子としては、ゲート端子、第1端子及び第2端子を有するトランジスタや、該トランジスタと、電流電圧変換素子と、を有し、該トランジスタが、ゲート端子と第2端子とが電流電圧変換素子を介して接続されているものであってもいい。 Further, a potential transmission element can be used instead of the rectifying element. The potential transmission element includes a transistor having a gate terminal, a first terminal, and a second terminal, and the transistor and a current-voltage conversion element. The transistor has a current-voltage conversion between the gate terminal and the second terminal. It may be connected via an element.

また、本発明の半導体装置は、ゲート端子、第1端子及び第2端子をそれぞれ備える第1のトランジスタ、第2のトランジスタ並びに第3のトランジスタと、電流電圧変換素子と、第1の配線と、第2の配線と、第3の配線と、第4の配線と、電極とを有し、該第1のトランジスタは、第1端子が第1の配線と接続され、ゲート端子が第2の配線と接続され、第2端子が該第2のトランジスタのゲート端子と接続され、該第2のトランジスタは、第1端子が第3の配線と接続され、第2の端子が該電極と接続され、第3のトランジスタは、第1端子が該第2のトランジスタのゲート端子と接続され、ゲート端子が該第4の配線と接続され、第2端子が該電流電圧変換素子を介して該第4の配線と接続されている。 The semiconductor device of the present invention includes a first transistor, a second transistor, and a third transistor each having a gate terminal, a first terminal, and a second terminal, a current-voltage conversion element, a first wiring, The first transistor includes a second wiring, a third wiring, a fourth wiring, and an electrode. The first transistor has a first terminal connected to the first wiring and a gate terminal connected to the second wiring. The second terminal is connected to the gate terminal of the second transistor, the second transistor is connected to the third wiring, the second terminal is connected to the electrode, The third transistor has a first terminal connected to the gate terminal of the second transistor, a gate terminal connected to the fourth wiring, and a second terminal connected to the fourth transistor via the current-voltage conversion element. Connected with wiring.

また、本発明の半導体装置は、上記構成において、該電流電圧変換素子は、抵抗素子、PN接合ダイオード、PIN接合ダイオード、ショットキー型のダイオード、トランジスタ、若しくはダイオード接続トランジスタ又はその組み合わせである。 In the semiconductor device of the present invention having the above structure, the current-voltage conversion element is a resistance element, a PN junction diode, a PIN junction diode, a Schottky diode, a transistor, a diode-connected transistor, or a combination thereof.

また、本発明の半導体装置は、上記構成において、該第1のトランジスタ及び該第3のトランジスタはNチャネル型トランジスタであり、該第2のトランジスタはPチャネル型トランジスタである。 In the semiconductor device of the present invention having the above structure, the first transistor and the third transistor are N-channel transistors, and the second transistor is a P-channel transistor.

また、本発明の表示装置は、ゲート端子、第1端子及び第2端子をそれぞれ備える第1のトランジスタ、第2のトランジスタ並びに第3のトランジスタと、電流電圧変換素子と、第1の配線と、第2の配線と、第3の配線と、第4の配線と、発光層が画素電極と対向電極で挟み込まれた発光素子と、を有し、該第1のトランジスタは、第1端子が第1の配線と接続され、ゲート端子が第2の配線と接続され、第2端子が該第2のトランジスタのゲート端子と接続され、該第2のトランジスタは、第1端子が第3の配線と接続され、第2の端子が該発光素子の画素電極と接続され、第3のトランジスタは、第1端子が該第2のトランジスタのゲート端子と接続され、ゲート端子が該第4の配線と接続され、第2端子が該電流電圧変換素子を介して該第4の配線と接続されている。 The display device of the present invention includes a first transistor, a second transistor, and a third transistor each having a gate terminal, a first terminal, and a second terminal, a current-voltage conversion element, a first wiring, The first transistor includes a second wiring, a third wiring, a fourth wiring, and a light emitting element in which a light emitting layer is sandwiched between a pixel electrode and a counter electrode. Is connected to the first wiring, the gate terminal is connected to the second wiring, the second terminal is connected to the gate terminal of the second transistor, and the second transistor is connected to the third wiring. Connected, the second terminal is connected to the pixel electrode of the light-emitting element, the third transistor is connected to the gate terminal of the second transistor, and the gate terminal is connected to the fourth wiring. And the second terminal is connected via the current-voltage conversion element. And it is connected to the fourth wiring.

また、本発明の表示装置は、上記構成において、該電流電圧変換素子は、抵抗素子、PN接合ダイオード、PIN接合ダイオード、ショットキー型のダイオード、トランジスタ、若しくはダイオード接続トランジスタ又はその組み合わせである。 In the display device of the invention having the above structure, the current-voltage conversion element is a resistance element, a PN junction diode, a PIN junction diode, a Schottky diode, a transistor, a diode-connected transistor, or a combination thereof.

また、本発明の表示装置は、上記構成において、該第1のトランジスタ及び該第3のトランジスタはNチャネル型トランジスタであり、該第2のトランジスタはPチャネル型トランジスタである。 In the display device of the invention having the above structure, the first transistor and the third transistor are N-channel transistors, and the second transistor is a P-channel transistor.

また、本発明の電子機器は、上記構成の表示装置を表示部に有する。 In addition, an electronic device of the present invention includes the display device having the above structure in a display portion.

なお、本発明に示すスイッチは、様々な形態のものを用いることができ、一例として、電気的スイッチや機械的なスイッチなどがある。つまり、電流の流れを制御できるものであればよく、特定のものに限定されず、様々なものを用いることができる。例えば、トランジスタでもよいし、ダイオード(PNダイオード、PINダイオード、ショットキーダイオード、ダイオード接続のトランジスタなど)でもよいし、それらを組み合わせた論理回路でもよい。よって、スイッチとしてトランジスタを用いる場合、そのトランジスタは、単なるスイッチとして動作するため、トランジスタの極性(導電型)は特に限定されない。ただし、オフ電流が少ない方が望ましい場合、オフ電流が少ない方の極性のトランジスタを用いることが望ましい。オフ電流が少ないトランジスタとしては、LDD領域を設けているものやマルチゲート構造にしているもの等がある。また、スイッチとして動作させるトランジスタのソース端子の電位が、低電位側電源(Vss、GND、0Vなど)に近い状態で動作する場合はNチャネル型を、反対に、ソース端子の電位が、高電位側電源(Vddなど)に近い状態で動作する場合はPチャネル型を用いることが望ましい。なぜなら、ゲートソース間電圧の絶対値を大きくできるため、スイッチとして、動作しやすいからである。なお、Nチャネル型とPチャネル型の両方を用いて、CMOS型のスイッチにしてもよい。CMOS型のスイッチにすると、スイッチを介して出力する電圧(つまり入力電圧)が、出力電圧に対して、高かったり、低かったりして、状況が変化する場合においても、適切に動作を行うことが出来る。   Note that various types of switches can be used as a switch shown in the present invention, and examples thereof include an electrical switch and a mechanical switch. In other words, any device can be used as long as it can control the flow of current, and it is not limited to a specific device, and various devices can be used. For example, a transistor, a diode (a PN diode, a PIN diode, a Schottky diode, a diode-connected transistor, or the like), or a logic circuit that is a combination thereof may be used. Therefore, when a transistor is used as a switch, the transistor operates as a mere switch, and thus the polarity (conductivity type) of the transistor is not particularly limited. However, when it is desirable that the off-state current is small, it is desirable to use a transistor having a polarity with a small off-state current. As a transistor with low off-state current, there are a transistor provided with an LDD region and a transistor having a multi-gate structure. Further, when the transistor operated as a switch operates at a source terminal potential close to a low potential power source (Vss, GND, 0 V, etc.), the N-channel type is used. On the contrary, the source terminal potential is a high potential. When operating in a state close to the side power supply (Vdd or the like), it is desirable to use a P-channel type. This is because the absolute value of the voltage between the gate and the source can be increased, so that it can easily operate as a switch. Note that both N-channel and P-channel switches may be used as CMOS switches. When a CMOS type switch is used, even if the voltage (ie, input voltage) output through the switch is higher or lower than the output voltage and the situation changes, it can operate properly. I can do it.

なお、本発明において、接続されているとは、電気的に接続されている場合と直接接続されている場合とを含むものとする。したがって、本発明が開示する構成において、所定の接続関係に加え、その間に電気的な接続を可能とする他の素子(例えば、スイッチやトランジスタや容量素子やインダクタや抵抗素子やダイオードなど)が配置されていてもよい。あるいは、間に他の素子を挟まずに、配置されていてもよい。なお、電気的な接続を可能とする他の素子を間に介さずに接続されていて、直接接続されている場合のみを含む場合であって、電気的に接続されている場合を含まない場合には、直接接続されている、あるいは、直接的に接続されている、と記載するものとする。なお、電気的に接続されている、と記載する場合は、電気的に接続されている場合と直接接続されている場合とを含むものとする。 Note that in the present invention, the term “connected” includes the case of being electrically connected and the case of being directly connected. Therefore, in the configuration disclosed by the present invention, in addition to a predetermined connection relationship, other elements (for example, a switch, a transistor, a capacitor, an inductor, a resistor, a diode, etc.) that can be electrically connected are arranged. May be. Or you may arrange | position, without inserting another element in between. In addition, it is a case where it is connected without interposing other elements that enable electrical connection, and includes only the case where it is directly connected, and does not include the case where it is electrically connected Is described as being directly connected or directly connected. Note that the description of being electrically connected includes the case of being electrically connected and the case of being directly connected.

なお、発光素子は、様々な形態を用いることが出来る。例えば、EL素子(有機EL素子、無機EL素子又は有機物材料及び無機材料を含むEL素子)、電子放出素子、液晶素子、電子インク、光回折素子、放電素子、微小鏡面素子(DMD:Digital Micromirror Device)、圧電素子、カーボンナノチューブなど、電気磁気的作用によりコントラストが変化する表示媒体を適用することができる。なお、EL素子を用いたELパネル方式の表示装置としてはELディスプレイ、電子放出素子を用いた表示装置としてはフィールドエミッションディスプレイ(FED:Field Emission Display)やSED方式平面型ディスプレイ(SED:Surface−conduction Electron−emitter Disply)など、液晶素子を用いた液晶パネル方式の表示装置としては液晶ディスプレイ、電子インクを用いたデジタルペーパー方式の表示装置としては電子ペーパー、光回折素子を用いた表示装置としてはグレーティングライトバルブ(GLV)方式のディスプレイ、放電素子を用いたPDP(Plazma Display Panel)方式のディスプレイとしてはプラズマディスプレイ、微小鏡面素子を用いたDMDパネル方式の表示装置としてはデジタル・ライト・プロセッシング(DLP)方式の表示装置、圧電素子を用いた表示装置としては圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチューブを用いた表示装置としてはナノ放射ディスプレイ(NED:Nano Emissive Display)、などがある。 Note that various forms of light-emitting elements can be used. For example, an EL element (an organic EL element, an inorganic EL element or an EL element including an organic material and an inorganic material), an electron-emitting element, a liquid crystal element, an electronic ink, a light diffraction element, a discharge element, a micro-mirror surface element (DMD: Digital Micromirror Device) ), A display medium whose contrast is changed by an electromagnetic action, such as a piezoelectric element or a carbon nanotube, can be applied. An EL panel type display device using an EL element is used as an EL display, and a display device using an electron-emitting device is used as a field emission display (FED: Field Emission Display) or an SED type flat display (SED: Surface-conduction). Electron-emitter Display) and the like, a liquid crystal panel type display device using a liquid crystal element, a liquid crystal display, a digital paper type display device using electronic ink, an electronic paper, and a display device using an optical diffraction element as a grating. A light bulb (GLV) type display, a plasma display panel (PDP) type display using a discharge element, a plasma display, A DMD panel type display device using a small mirror surface element is a digital light processing (DLP) type display device, a display device using a piezoelectric element is a piezoelectric ceramic display, and a display device using a carbon nanotube is nano. There is a radiation display (NED: Nano Emissive Display).

なお、本発明において、トランジスタは、様々な形態のトランジスタを適用させることが出来る。よって、適用可能なトランジスタの種類に限定はない。したがって、非晶質シリコンや多結晶シリコンに代表される非単結晶半導体膜を用いた薄膜トランジスタ(TFT)、半導体基板やSOI基板を用いて形成されるMOS型トランジスタ、接合型トランジスタ若しくはバイポーラトランジスタ、又はZnO(酸化亜鉛)若しくはa−InGaZnO(インジウム・ガリウム・亜鉛・酸素)系アモルファス半導体などの化合物半導体を用いたトランジスタ、有機半導体やカーボンナノチューブを用いたトランジスタ、その他のトランジスタを適用することができる。なお、非単結晶半導体膜には水素またはハロゲンが含まれていてもよい。また、トランジスタが配置されている基板の種類は、様々なものを用いることができ、特定のものに限定されることはない。従って例えば、単結晶基板、SOI基板、ガラス基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン基板、石材基板などに配置することが出来る。また、ある基板でトランジスタを形成し、その後、別の基板にトランジスタを移動させて、別の基板上に配置するようにしてもよい。   Note that in the present invention, various types of transistors can be used as a transistor. Thus, there is no limitation on the type of applicable transistor. Therefore, a thin film transistor (TFT) using a non-single crystal semiconductor film typified by amorphous silicon or polycrystalline silicon, a MOS transistor, a junction transistor or a bipolar transistor formed using a semiconductor substrate or an SOI substrate, or A transistor using a compound semiconductor such as a ZnO (zinc oxide) or a-InGaZnO (indium / gallium / zinc / oxygen) amorphous semiconductor, a transistor using an organic semiconductor or a carbon nanotube, and other transistors can be used. Note that the non-single-crystal semiconductor film may contain hydrogen or halogen. In addition, various types of substrates on which the transistor is arranged can be used, and the substrate is not limited to a specific type. Therefore, for example, it can be disposed on a single crystal substrate, an SOI substrate, a glass substrate, a plastic substrate, a paper substrate, a cellophane substrate, a stone substrate, or the like. Alternatively, a transistor may be formed using a certain substrate, and then the transistor may be moved to another substrate and placed on another substrate.

なお、すでに述べたように、本発明におけるトランジスタは、様々なタイプを用いることができ、様々な基板上に形成させることができる。したがって、回路の全てが、ガラス基板上に形成されていてもよいし、プラスチック基板に形成されていてもよいし、単結晶基板に形成されていてもよいし、SOI基板上に形成されていてもよいし、どのような基板上に形成されていてもよい。回路の全てが形成されていることにより、部品点数を減らしてコストを低減したり、回路部品との接続点数を減らして信頼性を向上させたりすることができる。あるいは、回路の一部が、ある基板に形成されており、回路の別の一部が、別の基板に形成されていてもよい。つまり、回路の全てが同じ基板上に形成されていなくてもよい。例えば、回路の一部は、ガラス基板上にトランジスタを用いて形成し、回路の別の一部は、単結晶基板上に形成し、そのICチップをCOG(Chip On Glass)で接続してガラス基板上に配置してもよい。あるいは、そのICチップをTAB(Tape Auto Bonding)やプリント基板を用いてガラス基板と接続してもよい。このように、回路の一部が同じ基板に形成されていることにより、部品点数を減らしてコストを低減したり、回路部品との接続点数を減らして信頼性を向上させたりすることができる。また、駆動電圧が高い部分や駆動周波数が高い部分は、消費電力が大きくなってしまうので、そのような部分は同じ基板に形成しないようにすれば、消費電力の向上を防ぐことができる。 Note that as described above, various types of transistors in the present invention can be used and can be formed over various substrates. Therefore, the entire circuit may be formed on a glass substrate, may be formed on a plastic substrate, may be formed on a single crystal substrate, or may be formed on an SOI substrate. Alternatively, it may be formed on any substrate. Since all the circuits are formed, the number of parts can be reduced to reduce the cost, and the number of connection points with circuit parts can be reduced to improve the reliability. Alternatively, a part of the circuit may be formed on a certain substrate, and another part of the circuit may be formed on another substrate. That is, all of the circuits may not be formed on the same substrate. For example, part of a circuit is formed using a transistor over a glass substrate, another part of the circuit is formed over a single crystal substrate, and the IC chip is connected with COG (Chip On Glass) to form a glass. You may arrange | position on a board | substrate. Alternatively, the IC chip may be connected to the glass substrate using TAB (Tape Auto Bonding) or a printed board. As described above, since a part of the circuit is formed on the same substrate, the number of parts can be reduced to reduce the cost, and the number of connection points with the circuit parts can be reduced to improve the reliability. In addition, since the power consumption increases in a portion where the drive voltage is high or a portion where the drive frequency is high, an improvement in power consumption can be prevented if such a portion is not formed on the same substrate.

なお、トランジスタの構成は、様々な形態をとることができる。特定の構成に限定されない。例えば、ゲート本数が2本以上になっているマルチゲート構造を用いてもよい。マルチゲート構造にすることにより、オフ電流を低減したり、トランジスタの耐圧を向上させて信頼性を良くしたり、飽和領域で動作する時に、ドレイン・ソース間電圧が変化しても、ドレイン・ソース間電流があまり変化せず、フラットな特性にすることができる。また、チャネルの上下にゲート電極が配置されている構造でもよい。チャネルの上下にゲート電極が配置されている構造にすることにより、チャネル領域が増えるため、電流値を大きくしたり、空乏層ができやすくなってS値(サブスレッショルド係数)をよくしたりすることができる。また、チャネルの上にゲート電極が配置されている構造でもよいし、チャネルの下にゲート電極が配置されている構造でもよいし、正スタガ構造であってもよいし、逆スタガ構造でもよいし、チャネル領域が複数の領域に分かれていてもよいし、並列に接続されていてもよいし、直列に接続されていてもよい。また、チャネル(もしくはその一部)にソース電極やドレイン電極が重なっていてもよい。チャネル(もしくはその一部)にソース電極やドレイン電極が重なっている構造にすることにより、チャネルの一部に電荷がたまって、動作が不安定になることを防ぐことができる。また、LDD領域があってもよい。LDD領域を設けることにより、オフ電流を低減したり、トランジスタの耐圧を向上させて信頼性を良くしたり、飽和領域で動作する時に、ドレイン・ソース間電圧が変化しても、ドレイン・ソース間電流があまり変化せず、フラットな特性にすることができる。 Note that the structure of the transistor can take a variety of forms. It is not limited to a specific configuration. For example, a multi-gate structure having two or more gates may be used. The multi-gate structure reduces the off current, improves the breakdown voltage of the transistor to improve reliability, and even when the drain-source voltage changes when operating in the saturation region. The inter-current does not change so much, and a flat characteristic can be obtained. Alternatively, a structure in which gate electrodes are arranged above and below the channel may be employed. By using a structure in which gate electrodes are arranged above and below the channel, the channel region increases, so that the current value is increased, and a depletion layer is easily formed to improve the S value (subthreshold coefficient). Can do. Further, a structure in which a gate electrode is disposed above a channel, a structure in which a gate electrode is disposed below a channel, a normal staggered structure, or an inverted staggered structure may be employed. The channel region may be divided into a plurality of regions, may be connected in parallel, or may be connected in series. In addition, a source electrode or a drain electrode may overlap with the channel (or a part thereof). By using a structure in which a source electrode or a drain electrode overlaps with a channel (or part of it), it is possible to prevent electric charges from being accumulated in part of the channel and unstable operation. There may also be an LDD region. By providing an LDD region, the off-current can be reduced, the breakdown voltage of the transistor can be improved to improve reliability, or the drain-source voltage can be changed even when the drain-source voltage changes when operating in the saturation region. The current does not change so much, and a flat characteristic can be obtained.

なお、本発明においては、一画素とは、明るさを制御できる要素一つ分を示すものとする。よって、一例としては、一画素とは、一つの色要素を示すものとし、その色要素一つで明るさを表現する。従って、そのときは、R(赤)G(緑)B(青)の色要素からなるカラー表示装置の場合には、画像の最小単位は、Rの画素とGの画素とBの画素との三画素から構成されるものとする。なお、色要素は、三色に限定されず、それ以上でもよく、例えば、RGBW(Wは白)がある。また、別の例としては、1つの色要素について、複数の領域を用いて明るさを制御する場合は、その領域一つ分を一画素とする。よって、一例としては、面積階調を行う場合、一つの色要素につき、明るさを制御する領域が複数あり、その全体で階調を表現するわけであるが、明るさを制御する領域の一つ分を一画素とする。よって、その場合は、一つの色要素は、複数の画素で構成されることとなる。また、その場合、画素によって、表示に寄与する領域の大きさが異なっている場合がある。また、一つの色要素につき複数ある、明るさを制御する領域において、つまり、一つの色要素を構成する複数の画素において、各々に供給する信号を僅かに異ならせるようにして、視野角を広げるようにしてもよい。なお、一画素(三色分)と記載する場合は、RとGとBの三画素分を一画素と考える場合であるとする。一画素(一色分)と記載する場合は、一つの色要素につき、複数の画素がある場合、それらをまとめて一画素と考える場合であるとする。 In the present invention, one pixel represents one element whose brightness can be controlled. Therefore, as an example, one pixel represents one color element, and brightness is expressed by one color element. Therefore, at that time, in the case of a color display device composed of R (red), G (green), and B (blue) color elements, the minimum unit of an image is an R pixel, a G pixel, and a B pixel. It is assumed to be composed of three pixels. The color elements are not limited to three colors and may be more than that, for example, RGBW (W is white). As another example, in the case where brightness is controlled using a plurality of areas for one color element, one area corresponds to one pixel. Therefore, as an example, when performing area gradation, there are a plurality of areas for controlling the brightness for each color element, and the gradation is expressed as a whole. One portion is defined as one pixel. Therefore, in that case, one color element is composed of a plurality of pixels. In that case, the size of the region contributing to the display may be different depending on the pixel. Further, in a plurality of brightness control areas for one color element, that is, in a plurality of pixels constituting one color element, a signal supplied to each is slightly different to widen the viewing angle. You may do it. Note that the description of one pixel (for three colors) is a case where three pixels of R, G, and B are considered as one pixel. In the case of describing one pixel (for one color), it is assumed that when there are a plurality of pixels for one color element, they are collectively considered as one pixel.

なお、本発明において、画素がマトリクスに配置されているとは、ドットが縦縞と横縞を組み合わせたいわゆる格子状に配置され、色要素毎にストライプ配置されている場合はもちろんのこと、三色の色要素(例えばRGB)でフルカラー表示を行う場合に、三つの色要素のドットがいわゆるデルタ配置されている場合も含むものとする。なお、色要素は、三色に限定されず、それ以上でもよく、例えば、RGBW(Wは白)がある。また、色要素のドット毎にその発光領域の大きさが異なっていてもよい。 In the present invention, the pixels are arranged in a matrix in which the dots are arranged in a so-called lattice pattern in which vertical stripes and horizontal stripes are combined, and of course, the three colors are arranged in stripes for each color element. When full color display is performed with color elements (for example, RGB), the case where dots of three color elements are arranged in a so-called delta arrangement is also included. The color elements are not limited to three colors and may be more than that, for example, RGBW (W is white). In addition, the size of the light emitting area may be different for each dot of the color element.

また、トランジスタとは、少なくとも三端子を有する素子である。例えば、トランジスタはそれぞれ、ゲート電極と、ドレイン領域と、ソース領域とを含む少なくとも三端子の素子であり、ドレイン領域とソース領域の間にチャネル領域を有する。ここで、ソース領域とドレイン領域とは、トランジスタの構造や動作条件等によって変わるため、いずれがソース領域またはドレイン領域であるかを限定することが困難である。そこで、本明細書においては、ゲート電極をゲート端子、ソースまたはドレインとして機能する領域を、それぞれ第1端子、第2端子と表記する。 A transistor is an element having at least three terminals. For example, each transistor is an element having at least three terminals including a gate electrode, a drain region, and a source region, and has a channel region between the drain region and the source region. Here, since the source region and the drain region vary depending on the structure and operating conditions of the transistor, it is difficult to limit which is the source region or the drain region. Therefore, in this specification, regions functioning as a gate electrode and a source or drain are referred to as a first terminal and a second terminal, respectively.

なお、ゲートとは、ゲート電極とゲート配線(ゲート線またはゲート信号線等とも言う)とを含んだ全体、もしくは、それらの一部のことを言う。ゲート電極とは、チャネル領域やLDD(Lightly Doped Drain)領域などを形成する半導体と、ゲート絶縁膜を介してオーバーラップしている部分の導電膜のことを言う。ゲート配線とは、各画素のゲート電極の間を接続したり、ゲート電極と別の配線とを接続したりするための配線のことを言う。 Note that a gate refers to the whole or part of a gate electrode and a gate wiring (also referred to as a gate line or a gate signal line). A gate electrode refers to a conductive film which overlaps with a semiconductor that forms a channel region, an LDD (Lightly Doped Drain) region, and the like with a gate insulating film interposed therebetween. The gate wiring refers to wiring for connecting between the gate electrodes of each pixel or connecting the gate electrode to another wiring.

ただし、ゲート電極としても機能し、ゲート配線としても機能するような部分も存在する。そのような領域は、ゲート電極と呼んでも良いし、ゲート配線と呼んでも良い。つまり、ゲート電極とゲート配線とが、明確に区別できないような領域も存在する。例えば、延伸して配置されているゲート配線とオーバーラップしてチャネル領域がある場合、その領域はゲート配線として機能しているが、ゲート電極としても機能していることになる。よって、そのような領域は、ゲート電極と呼んでも良いし、ゲート配線と呼んでも良い。 However, there is a portion that functions as a gate electrode and also functions as a gate wiring. Such a region may be called a gate electrode or a gate wiring. That is, there is a region where the gate electrode and the gate wiring cannot be clearly distinguished. For example, when there is a channel region that overlaps with an extended gate wiring, the region functions as a gate wiring, but also functions as a gate electrode. Therefore, such a region may be called a gate electrode or a gate wiring.

また、ゲート電極と同じ材料で形成され、ゲート電極とつながっている領域も、ゲート電極と呼んでも良い。同様に、ゲート配線と同じ材料で形成され、ゲート配線とつながっている領域も、ゲート配線と呼んでも良い。このような領域は、厳密な意味では、チャネル領域とオーバーラップしていなかったり、別のゲート電極と接続させる機能を有してなかったりする場合がある。しかし、製造マージンなどの関係で、ゲート電極やゲート配線と同じ材料で形成され、ゲート電極やゲート配線とつながっている領域がある。よって、そのような領域もゲート電極やゲート配線と呼んでも良い。 A region formed of the same material as the gate electrode and connected to the gate electrode may also be called a gate electrode. Similarly, a region formed of the same material as the gate wiring and connected to the gate wiring may be called a gate wiring. In a strict sense, such a region may not overlap with the channel region or may not have a function of being connected to another gate electrode. However, there is a region that is formed of the same material as the gate electrode and the gate wiring and connected to the gate electrode and the gate wiring because of a manufacturing margin. Therefore, such a region may also be called a gate electrode or a gate wiring.

また、例えば、マルチゲートのトランジスタにおいて、1つのトランジスタのゲート電極と、別のトランジスタのゲート電極とは、ゲート電極と同じ材料で形成された導電膜で接続される場合が多い。そのような領域は、ゲート電極とゲート電極とを接続させるための領域であるため、ゲート配線と呼んでも良いが、マルチゲートのトランジスタを1つのトランジスタであると見なすことも出来るため、ゲート電極と呼んでも良い。つまり、ゲート電極やゲート配線と同じ材料で形成され、それらとつながって配置されているものは、ゲート電極やゲート配線と呼んでも良い。
また、例えば、ゲート電極とゲート配線とを接続してさせている部分の導電膜も、ゲート電極と呼んでも良いし、ゲート配線と呼んでも良い。
For example, in a multi-gate transistor, the gate electrode of one transistor and the gate electrode of another transistor are often connected by a conductive film formed using the same material as the gate electrode. Such a region is a region for connecting the gate electrode and the gate electrode, and may be referred to as a gate wiring. However, a multi-gate transistor can be regarded as a single transistor, and thus the gate electrode You can call it. That is, what is formed of the same material as the gate electrode and the gate wiring and is connected to the gate electrode and the gate wiring may be called a gate electrode and a gate wiring.
For example, a portion of the conductive film where the gate electrode and the gate wiring are connected may be called a gate electrode or a gate wiring.

なお、ゲート端子とは、ゲート電極の領域や、ゲート電極と電気的に接続されている領域について、その一部分のことを言う。 Note that a gate terminal refers to a part of a region of a gate electrode or a region electrically connected to the gate electrode.

なお、ソースとは、ソース領域とソース電極とソース配線(ソース線またはソース信号線等とも言う)とを含んだ全体、もしくは、それらの一部のことを言う。ソース領域とは、P型不純物(ボロンやガリウムなど)やN型不純物(リンやヒ素など)が多く含まれる半導体領域のことを言う。従って、少しだけP型不純物やN型不純物が含まれる領域、いわゆる、LDD(Lightly Doped Drain)領域は、ソース領域には含まれない。ソース電極とは、ソース領域とは別の材料で形成され、ソース領域と電気的に接続されて配置されている部分の導電層のことを言う。ただし、ソース電極は、ソース領域も含んでソース電極と呼ぶこともある。ソース配線とは、各画素のソース電極の間を接続したり、ソース電極と別の配線とを接続したりするための配線のことを言う。 Note that a source refers to the whole or part of a source region, a source electrode, and a source wiring (also referred to as a source line, a source signal line, or the like). The source region refers to a semiconductor region containing a large amount of P-type impurities (such as boron and gallium) and N-type impurities (such as phosphorus and arsenic). Therefore, a region containing a little P-type impurity or N-type impurity, that is, a so-called LDD (Lightly Doped Drain) region is not included in the source region. A source electrode refers to a portion of a conductive layer which is formed using a material different from that of a source region and is electrically connected to the source region. However, the source electrode may be referred to as a source electrode including the source region. The source wiring is a wiring for connecting between the source electrodes of each pixel or connecting the source electrode and another wiring.

しかしながら、ソース電極としても機能し、ソース配線としても機能するような部分も存在する。そのような領域は、ソース電極と呼んでも良いし、ソース配線と呼んでも良い。つまり、ソース電極とソース配線とが、明確に区別できないような領域も存在する。例えば、延伸して配置されているソース配線とオーバーラップしてソース領域がある場合、その領域はソース配線として機能しているが、ソース電極としても機能していることになる。よって、そのような領域は、ソース電極と呼んでも良いし、ソース配線と呼んでも良い。 However, there is a portion that functions as a source electrode and also functions as a source wiring. Such a region may be called a source electrode or a source wiring. That is, there is a region where the source electrode and the source wiring cannot be clearly distinguished. For example, when there is a source region that overlaps with an extended source wiring, the region functions as a source wiring, but also functions as a source electrode. Therefore, such a region may be called a source electrode or a source wiring.

また、ソース電極と同じ材料で形成され、ソース電極とつながっている部分や、あるソース電極と別のソース電極とを接続する部分も、ソース電極と呼んでも良い。また、ソース領域とオーバーラップしており、ソース電極とつながっている部分も、ソース電極と呼んでも良い。同様に、ソース配線と同じ材料で形成され、ソース配線とつながっている領域も、ソース配線と呼んでも良い。このような領域は、厳密な意味では、あるソース電極と別のソース電極とを接続させる機能を有していない場合がある。しかし、このような領域は、製造マージンなどの関係で、ソース電極やソース配線と同じ材料で形成され、いずれかのソース電極やソース配線とつながっている。よって、そのような領域もソース電極やソース配線と呼んでも良い。 In addition, a portion formed of the same material as the source electrode and connected to the source electrode, or a portion connecting a certain source electrode and another source electrode may be called a source electrode. Further, a portion overlapping with the source region and connected to the source electrode may be called a source electrode. Similarly, a region formed of the same material as the source wiring and connected to the source wiring may be called a source wiring. In a strict sense, such a region may not have a function of connecting one source electrode to another source electrode. However, such a region is formed of the same material as the source electrode and the source wiring because of a manufacturing margin and the like, and is connected to any one of the source electrode and the source wiring. Therefore, such a region may also be called a source electrode or a source wiring.

また、例えば、ソース電極とソース配線とを接続してさせている部分の導電膜も、ソース電極と呼んでも良いし、ソース配線と呼んでも良い。 Further, for example, a conductive film in a portion where the source electrode and the source wiring are connected to each other may be referred to as a source electrode or a source wiring.

なお、ソース端子とは、ソース領域の領域や、ソース電極や、ソース電極と電気的に接続されている領域について、その一部分のことを言う。 Note that a source terminal refers to a part of a source region, a source electrode, or a region electrically connected to the source electrode.

なお、ドレインについては、ソースと同様である。 The drain is the same as the source.

なお、本発明において、半導体装置とは半導体素子(トランジスタやダイオードなど)を含む回路を有する装置をいう。また、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般でもよい。また、表示装置とは、表示素子(液晶素子や発光素子など)を有する装置のことを言う。なお、基板上に液晶素子やEL素子などの表示素子を含む複数の画素やそれらの画素を駆動させる周辺駆動回路が形成された表示パネル本体のことでもよい。さらに、フレキシブルプリントサーキット(FPC)やプリント配線基盤(PWB)が取り付けられたものも含んでもよい。また、発光装置とは、特にEL素子やFEDで用いる素子などの自発光型の表示素子を有している表示装置をいう。液晶表示装置とは、液晶素子を有している表示装置をいう。 Note that in the present invention, a semiconductor device refers to a device having a circuit including a semiconductor element (such as a transistor or a diode). In addition, any device that can function by utilizing semiconductor characteristics may be used. A display device refers to a device having a display element (such as a liquid crystal element or a light-emitting element). Note that a display panel body in which a plurality of pixels including a display element such as a liquid crystal element or an EL element and a peripheral driver circuit for driving these pixels are formed over a substrate may be used. Furthermore, the display device may include one provided with a flexible printed circuit (FPC) or a printed wiring board (PWB). A light-emitting device refers to a display device including a self-luminous display element such as an EL element or an element used in an FED. A liquid crystal display device refers to a display device having a liquid crystal element.

なお、本明細書において、トランジスタをオフにしたときにわずかに流れてしまう電流や、整流素子の逆方向電流を併せてオフ電流ともいう。 Note that in this specification, a current that slightly flows when the transistor is turned off, or a reverse current of the rectifier element is also referred to as an off-current.

本発明により、整流素子や、トランジスタに流れるオフ電流を低減することができる。よて、非点灯(黒表示)にする信号が入力されている画素の発光素子が、わずかに光ってしまうのを防ぐことができる。 According to the present invention, off-state current flowing through a rectifier element and a transistor can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the light emitting element of the pixel to which the signal for turning off (black display) is input from being slightly illuminated.

また、製造工程を増加することなく、トランジスタや整流素子のオフ電流を低減ため、製造コストの増加を抑制しつつ、歩留まりの向上を図った表示装置を提供することができる。 In addition, since the off-state current of a transistor or a rectifying element is reduced without increasing the number of manufacturing steps, a display device in which a yield is improved while suppressing an increase in manufacturing cost can be provided.

また、その表示装置を表示部に有する電子機器を提供することが可能となる。 In addition, an electronic device including the display device in a display portion can be provided.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment mode.

本発明の画素の基本構成について、図49を用いて説明する。 The basic configuration of the pixel of the present invention will be described with reference to FIG.

図49に示す画素は、スイッチ手段4901、駆動手段4902、電位伝達手段4903、発光素子4904、信号線4905、走査線4906、電源線4907を有している。スイッチ手段4901は、信号線4905と駆動手段4902の制御端子との導通又は非導通を制御する。駆動手段4902は、制御端子に入力される信号にしたがって、発光素子4904の駆動を制御する。つまり、駆動手段4902の制御端子に画素を点灯させる信号が入力されているときには、電源線4907から発光素子4904へ電源を供給する。また、駆動手段4902の制御端子に画素を非点灯とする信号が入力されているときには、電源線4907から発光素子4904へ電源を供給しない。なお、発光素子4904の対向電極4908には所定の電位が供給されている。 The pixel shown in FIG. 49 includes switch means 4901, drive means 4902, potential transmission means 4903, light emitting elements 4904, signal lines 4905, scan lines 4906, and power supply lines 4907. The switch unit 4901 controls conduction or non-conduction between the signal line 4905 and the control terminal of the driving unit 4902. The driving unit 4902 controls driving of the light emitting element 4904 in accordance with a signal input to the control terminal. That is, when a signal for lighting a pixel is input to the control terminal of the driving unit 4902, power is supplied from the power line 4907 to the light emitting element 4904. Further, when a signal for turning off the pixel is input to the control terminal of the driving unit 4902, power is not supplied from the power supply line 4907 to the light emitting element 4904. Note that a predetermined potential is supplied to the counter electrode 4908 of the light-emitting element 4904.

また、電位伝達手段4903は走査線4906と駆動手段4902の制御端子との間に接続され、走査線4906に入力される信号(電位)に従って、駆動手段4902の制御端子への電位の供給を制御する。そして、この走査線4906に入力される電位の大きさにより、駆動手段4902の制御端子に入力される電位の大きさも変化する。 The potential transmission means 4903 is connected between the scanning line 4906 and the control terminal of the driving means 4902, and controls the supply of the potential to the control terminal of the driving means 4902 in accordance with a signal (potential) input to the scanning line 4906. To do. Then, the magnitude of the potential input to the control terminal of the driving unit 4902 changes depending on the magnitude of the potential input to the scanning line 4906.

続いて画素の動作について説明する。 Next, the operation of the pixel will be described.

画素への信号の書き込みの際には、スイッチ手段4901が導通し、信号線4905に入力されるビデオ信号(電位)が駆動手段4902の制御端子に入力される。こうして、画素への信号の書き込みが終了する。そして、駆動手段4902は制御端子に入力された信号を保持する。 When writing a signal to the pixel, the switch unit 4901 is turned on, and a video signal (potential) input to the signal line 4905 is input to the control terminal of the driving unit 4902. Thus, signal writing to the pixel is completed. Then, the driving means 4902 holds a signal input to the control terminal.

そして、駆動手段4902の制御端子に入力された信号にしたがって、発光素子4904は、発光状態又は非発光状態となる。つまり、画素が点灯状態又は非点灯状態となる。 In accordance with a signal input to the control terminal of the driving unit 4902, the light emitting element 4904 enters a light emitting state or a non-light emitting state. That is, the pixel is turned on or not turned on.

画素の消去動作の際には、走査線4906に信号が入力される。この信号は電位情報の信号であり、駆動手段4902が電源線4907から発光素子4904へ電源を供給しないようにするために、十分な電位を駆動手段4902の制御端子に入力する。こうして、駆動手段4902から漏れて電源が発光素子4904へ供給されないようにする。 In the pixel erasing operation, a signal is input to the scanning line 4906. This signal is a signal of potential information, and a sufficient potential is input to the control terminal of the driving unit 4902 so that the driving unit 4902 does not supply power from the power supply line 4907 to the light emitting element 4904. Thus, the power is not supplied to the light emitting element 4904 due to leakage from the driving unit 4902.

(実施の形態1)
本実施の形態では、電位伝達手段として整流素子を適用した場合の画素構成と、その画素を有する表示装置について説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment mode, a pixel structure in the case where a rectifying element is used as a potential transmission unit and a display device including the pixel will be described.

まず、本実施の形態の基本的な画素構成について図1を用いて説明する。ここでは、一画素のみを図示しているが、表示装置の画素部には行方向と列方向にマトリクスに複数の画素が配置されている。 First, a basic pixel configuration of this embodiment will be described with reference to FIG. Although only one pixel is shown here, a plurality of pixels are arranged in a matrix in the row direction and the column direction in the pixel portion of the display device.

図1に示す画素は、駆動トランジスタ101、スイッチングトランジスタ102、容量素子103、発光素子104、第1の走査線105、信号線106、電源線107、整流素子109、第2の走査線110を有している。なお、駆動トランジスタ101はPチャネル型トランジスタであり、スイッチングトランジスタ102はNチャネル型トランジスタである。スイッチングトランジスタ102は、ゲート端子が第1の走査線105に接続され、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が信号線106に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が駆動トランジスタ101のゲート端子と接続されている。さらに、駆動トランジスタ101のゲート端子は整流素子109を介して第2の走査線110と接続されている。また、スイッチングトランジスタ102の第2端子は容量素子103を介して電源線107と接続されている。また、駆動トランジスタ101は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が電源線107に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が発光素子104の第1の電極(画素電極)と接続されている。発光素子104の第2の電極(対向電極)108には低電源電位が設定されている。なお、低電源電位とは、電源線107に設定される高電源電位を基準にして低電源電位<高電源電位を満たす電位であり、低電源電位としては例えばGND、0Vなどが設定されていても良い。この高電源電位と低電源電位との電位差を発光素子104に印加して、発光素子104に電流を流して発光素子104を発光させるため、高電源電位と低電源電位との電位差が発光素子104の順方向しきい値電圧以上となるようにそれぞれの電位を設定する。 1 includes a driving transistor 101, a switching transistor 102, a capacitor 103, a light emitting element 104, a first scanning line 105, a signal line 106, a power supply line 107, a rectifying element 109, and a second scanning line 110. is doing. Note that the driving transistor 101 is a P-channel transistor, and the switching transistor 102 is an N-channel transistor. The switching transistor 102 has a gate terminal connected to the first scanning line 105, a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the signal line 106, and a second terminal (source terminal or drain terminal) driven transistor 101. Is connected to the gate terminal. Further, the gate terminal of the driving transistor 101 is connected to the second scanning line 110 via the rectifying element 109. The second terminal of the switching transistor 102 is connected to the power supply line 107 through the capacitor 103. The driving transistor 101 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the power supply line 107 and a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the first electrode (pixel electrode) of the light-emitting element 104. Has been. A low power supply potential is set for the second electrode (counter electrode) 108 of the light-emitting element 104. Note that the low power supply potential is a potential that satisfies the low power supply potential <the high power supply potential with reference to the high power supply potential set in the power supply line 107. For example, GND, 0V, or the like is set as the low power supply potential. Also good. The potential difference between the high power supply potential and the low power supply potential is applied to the light emitting element 104 and a current flows through the light emitting element 104 to cause the light emitting element 104 to emit light. Each potential is set to be equal to or higher than the forward threshold voltage.

なお、容量素子103は、駆動トランジスタ101のゲート電位を保持できる場所に接続すればよく、例えば、容量素子103は、一方の電極を駆動トランジスタ101のゲート端子、他方の電極を電源線107とは異なる別の配線に接続してもよい。また、容量素子103は駆動トランジスタ101のゲート容量を代用して削除しても良い。 Note that the capacitor 103 may be connected to a place where the gate potential of the driving transistor 101 can be held. For example, the capacitor 103 has one electrode as the gate terminal of the driving transistor 101 and the other electrode as the power supply line 107. You may connect to another different wiring. Further, the capacitive element 103 may be deleted by substituting the gate capacitance of the driving transistor 101.

続いて、画素の動作について説明する。 Subsequently, the operation of the pixel will be described.

画素への信号の書き込みの際には、第1の走査線105にスイッチングトランジスタ102がオンするHレベルの信号を入力する。すると、スイッチングトランジスタ102がオンし、信号の書き込みを行う画素が選択される。そして、信号線106から画素にビデオ信号が書き込まれる。つまり、ビデオ信号に相当する電圧分の電荷が容量素子103に蓄積される。そして、第1の走査線105をLレベルにし、スイッチングトランジスタ102がオフすると容量素子103はその電圧を保持する。なお、駆動トランジスタ101のゲート端子と第1端子との間の電圧が、駆動トランジスタ101のゲートソース間電圧Vgsに相当する。 At the time of writing a signal to the pixel, an H level signal for turning on the switching transistor 102 is input to the first scanning line 105. Then, the switching transistor 102 is turned on, and a pixel to which signal writing is performed is selected. Then, a video signal is written from the signal line 106 to the pixel. That is, charge for a voltage corresponding to the video signal is accumulated in the capacitor 103. When the first scanning line 105 is set to the L level and the switching transistor 102 is turned off, the capacitor 103 holds the voltage. Note that the voltage between the gate terminal and the first terminal of the driving transistor 101 corresponds to the gate-source voltage Vgs of the driving transistor 101.

ここで、電圧入力電圧駆動方式の場合には、駆動トランジスタ101のゲート端子には、駆動トランジスタ101が十分にオンするか、オフするかの二つの状態となるようなビデオ信号(オンするときVsig(L)、オフするときVsig(H))を入力する。つまり、駆動トランジスタ101は線形領域で動作させる。つまり、スイッチとして動作させる。 Here, in the case of the voltage input voltage driving method, a video signal (Vsig when turned on) is applied to the gate terminal of the driving transistor 101 so that the driving transistor 101 is sufficiently turned on or off. (L), Vsig (H)) is input when turning off. That is, the driving transistor 101 is operated in a linear region. That is, it operates as a switch.

よって、駆動トランジスタ101がオンするビデオ信号Vsig(L)であるときには、理想的には電源線107に印加されている電源電位Vddはそのまま発光素子104の第1の電極に加わることになる。 Therefore, when the driving signal 101 is the video signal Vsig (L) for turning on, ideally, the power supply potential Vdd applied to the power supply line 107 is applied to the first electrode of the light emitting element 104 as it is.

なお、第1の走査線105のHレベルの信号は、画素を非点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ101をオフにするゲート電位Vsig(H))よりもスイッチングトランジスタ102のしきい値電圧Vth分以上高い電位V1とすることが望ましい。なぜなら、スイッチングトランジスタ102はNチャネル型のトランジスタであるため、信号線106にVsig(H)が入力されると、第1端子がドレイン端子となる。したがって、スイッチングトランジスタ102は、第2端子(このときにはソース端子)がゲート端子の電位より、スイッチングトランジスタ102のしきい値電圧Vth分低い電位でオフしてしまう。つまり、スイッチングトランジスタ102のゲート電位がV1より小さいと、信号線106に入力されたVsig(H)を駆動トランジスタ101のゲート端子に入力することができなくなってしまうからである。すると、駆動トランジスタ101を完全にオフにすることができず、発光素子104がわずかに発光してしまうことがある。 Note that the H level signal of the first scanning line 105 is equal to the threshold voltage Vth of the switching transistor 102 than the video signal for turning off the pixel (the gate potential Vsig (H) for turning off the driving transistor 101). The higher potential V1 is desirable. This is because the switching transistor 102 is an N-channel transistor, and therefore, when Vsig (H) is input to the signal line 106, the first terminal becomes a drain terminal. Therefore, the switching transistor 102 is turned off at a potential whose second terminal (in this case, the source terminal) is lower than the potential of the gate terminal by the threshold voltage Vth of the switching transistor 102. That is, if the gate potential of the switching transistor 102 is lower than V1, Vsig (H) input to the signal line 106 cannot be input to the gate terminal of the driving transistor 101. Then, the driving transistor 101 cannot be completely turned off, and the light emitting element 104 may emit light slightly.

また、第1の走査線105のLレベルの信号は、Vsig(L)よりも低い電位とすることが望ましい。例えば、第1の走査線105のLレベルの信号が、画素を点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ101がオンするゲート電位Vsig(L))と等しい電位である場合、Vsig(H)が書き込まれている画素は、他の行の画素への信号書き込みのために信号線106にVsig(L)が入力されると、スイッチングトランジスタ102のゲートソース間電圧は0Vとなる。すると、スイッチングトランジスタ102がノーマリーオンとなってしまっているときにはオフ電流が流れてしまう。したがって、容量素子103に蓄積された電荷が放電し、駆動トランジスタ101のゲート電位が低くなることにより、駆動トランジスタ101に電流が流れ、発光素子104がわずかに発光してしまうことがある。 Further, it is desirable that the L-level signal of the first scanning line 105 be at a potential lower than Vsig (L). For example, when the L level signal of the first scanning line 105 is equal to the video signal for turning on the pixel (the gate potential Vsig (L) at which the driving transistor 101 is turned on), Vsig (H) is written. When Vsig (L) is input to the signal line 106 for writing a signal to a pixel in another row, the voltage between the gate and source of the switching transistor 102 is 0V. Then, an off current flows when the switching transistor 102 is normally on. Accordingly, the charge accumulated in the capacitor 103 is discharged and the gate potential of the driving transistor 101 is lowered, whereby a current flows through the driving transistor 101 and the light-emitting element 104 may emit light slightly.

次に、消去動作について説明する。消去動作時には、第2の走査線110にHレベルの信号を入力する。すると、整流素子109に電流が流れ、容量素子103によって保持されていた駆動トランジスタ101のゲート電位がある所定の電位になるようにすることができる。つまり、駆動トランジスタ101のゲート端子の電位が、所定の電位になるようにし、信号書き込み期間に画素へ書き込まれたビデオ信号に関わらず、駆動トランジスタ101を強制的にオフさせることができる。なお、駆動トランジスタ101のゲート端子の電位は第2の走査線110よりも整流素子109のしきい値電圧分低い電位となる。 Next, the erase operation will be described. At the time of erasing operation, an H level signal is input to the second scanning line 110. Then, a current flows through the rectifying element 109, and the gate potential of the driving transistor 101 held by the capacitor 103 can be set to a predetermined potential. That is, the potential of the gate terminal of the driving transistor 101 is set to a predetermined potential, and the driving transistor 101 can be forcibly turned off regardless of the video signal written to the pixel during the signal writing period. Note that the potential of the gate terminal of the driving transistor 101 is lower than the second scanning line 110 by the threshold voltage of the rectifying element 109.

このとき、第2の走査線110に入力するHレベルの信号は、電源線107に入力される高電源電位以上の電位とすることが望ましい。このHレベルの信号の電位を適宜設定することにより、消去期間において駆動トランジスタ101を強制的にオフさせる場合に、駆動トランジスタ101のゲート端子の電位をソース端子の電位よりも高くすることができる。したがって、駆動トランジスタ101がノーマリーオンの場合でも駆動トランジスタ101をオフにし、発光素子104がわずかに発光してしまうのを防ぐことができる。 At this time, it is preferable that the H-level signal input to the second scan line 110 be a potential higher than the high power supply potential input to the power supply line 107. By appropriately setting the potential of the H-level signal, the potential of the gate terminal of the driving transistor 101 can be made higher than the potential of the source terminal when the driving transistor 101 is forcibly turned off during the erasing period. Therefore, even when the driving transistor 101 is normally on, the driving transistor 101 can be turned off and the light-emitting element 104 can be prevented from emitting light slightly.

なお、第2の走査線110のHレベルは、第1の走査線105のHレベルと同じでもよい。その結果、電源数を削減することができる。 Note that the H level of the second scanning line 110 may be the same as the H level of the first scanning line 105. As a result, the number of power supplies can be reduced.

なお、消去動作時以外は、第2の走査線110はLレベルの信号とする。このLレベルの信号の電位は、画素を点灯とするビデオ信号(駆動トランジスタ101をオンにするゲート電位Vsig(L))以下の電位とすることが望ましい。しかし、このLレベルの電位を低くし過ぎると、画素に非点灯のビデオ信号(駆動トランジスタ101をオフにするゲート電位Vsig(H))が書き込まれていた場合に、整流素子109に印加される逆バイアス電圧が大きくなってしまうことにより、整流素子109へ流れるオフ電流(逆方向電流ともいう)が大きくなってしまい、容量素子103に保持した電荷が漏れてしまう。そして、駆動トランジスタ101のゲート電位が低くなり、駆動トランジスタ101のオフ電流が大きくなってしまう。よって、好ましくは、このLレベルの信号の電位は、画素を点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ101をオンにするゲート電位Vsig(L))と等しくするとよい。 Note that the second scanning line 110 is an L level signal except during the erasing operation. The potential of the L level signal is preferably equal to or lower than a video signal for turning on the pixel (a gate potential Vsig (L) for turning on the driving transistor 101). However, if the L-level potential is made too low, it is applied to the rectifying element 109 when a non-lighting video signal (a gate potential Vsig (H) for turning off the driving transistor 101) is written in the pixel. When the reverse bias voltage is increased, off current (also referred to as reverse current) flowing to the rectifier element 109 is increased, and the charge held in the capacitor 103 is leaked. Then, the gate potential of the driving transistor 101 is lowered, and the off-state current of the driving transistor 101 is increased. Therefore, the potential of the L-level signal is preferably equal to a video signal for turning on the pixel (a gate potential Vsig (L) for turning on the driving transistor 101).

なお、消去動作時とは、その画素に書き込まれたビデオ信号を消去するときのことであり、図8で示したタイミングチャートにおいての消去時間Teに相当する。また、消去期間とは、その画素への消去動作後から次にその画素へ信号の書き込みを行うまでの期間であり、図8で示したタイミングチャートにおいての消去期間Te4に相当する期間である。 Note that the time of erasing operation is when erasing a video signal written to the pixel, and corresponds to the erasing time Te in the timing chart shown in FIG. Further, the erasing period is a period from the erasing operation to the pixel to the next writing of a signal to the pixel, which corresponds to the erasing period Te4 in the timing chart shown in FIG.

また、本発明の画素は、図40に示すように、容量素子103の一方の電極を駆動トランジスタ101のゲート端子と接続し、他方の電極を第2の走査線110に接続してもよい。画素にビデオ信号の書き込みを行い、画素がその信号を保持する間は、第2の走査線110はLレベルに保たれている。よって、駆動トランジスタ101のゲート電位を保持することができる。そして、消去動作時には、第2の走査線110をHレベルにする。第2の走査線110をHレベルにすると、容量素子103の一方の電極の電位も高くなる。そのため、すばやく駆動トランジスタ101をオフにし易くすることができる。そして、駆動トランジスタ101をオフにする所定の電位となるまで整流素子109に電流が流れる。つまり、画素に書き込まれたビデオ信号を消去することができる。そして、消去期間の間ずっと第2の走査線110をHレベルにしておく。 In the pixel of the present invention, as illustrated in FIG. 40, one electrode of the capacitor 103 may be connected to the gate terminal of the driving transistor 101 and the other electrode may be connected to the second scanning line 110. While the video signal is written to the pixel and the pixel holds the signal, the second scanning line 110 is kept at the L level. Therefore, the gate potential of the driving transistor 101 can be held. During the erase operation, the second scanning line 110 is set to the H level. When the second scanning line 110 is set to the H level, the potential of one electrode of the capacitor 103 is also increased. Therefore, the driving transistor 101 can be easily turned off quickly. Then, a current flows through the rectifying element 109 until a predetermined potential for turning off the driving transistor 101 is reached. That is, the video signal written to the pixel can be erased. Then, the second scanning line 110 is kept at the H level throughout the erasing period.

また、図1でも、消去期間の間ずっと第2の走査線110をHレベルにしていてもよい。ずっと、Hレベルにしておくと、電荷の漏れにより駆動トランジスタ101のゲート電位が下がってしまうということを避けることができる。 Also in FIG. 1, the second scanning line 110 may be kept at the H level throughout the erasing period. If the H level is kept high, it is possible to avoid that the gate potential of the driving transistor 101 decreases due to charge leakage.

なお、整流素子109には、ダイオード接続したトランジスタを用いることが可能である。さらに、ダイオード接続したトランジスタの他にも、PN接合やPIN接合のダイオードやショットキー型のダイオードやカーボンナノチューブで形成されたダイオードなどを用いてもよい。 Note that a diode-connected transistor can be used for the rectifying element 109. In addition to a diode-connected transistor, a PN junction or PIN junction diode, a Schottky diode, a diode formed of carbon nanotubes, or the like may be used.

また、整流素子109へダイオード接続したNチャネル型のトランジスタを適用した場合の画素構成を図3に示す。ダイオード接続トランジスタ301の第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を駆動トランジスタ101のゲート端子と接続する。また、ダイオード接続トランジスタ301の第2端子(ソース端子又はドレイン端子)をゲート端子と接続するとともに、第2の走査線110に接続する。すると、第2の走査線110がLレベルのときにはダイオード接続トランジスタ301の第2端子はソース端子となり、ゲート端子とソース端子が接続されているため電流が流れないが、第2の走査線110にHレベルの信号を入力したときにダイオード接続トランジスタ301の第2端子はドレイン端子となるためダイオード接続トランジスタ301に電流が流れる。よって、ダイオード接続トランジスタ301は整流作用を奏する。 Further, FIG. 3 shows a pixel configuration in the case where an N-channel type transistor connected to the rectifying element 109 is diode-connected. The first terminal (source terminal or drain terminal) of the diode connection transistor 301 is connected to the gate terminal of the driving transistor 101. In addition, the second terminal (source terminal or drain terminal) of the diode-connected transistor 301 is connected to the gate terminal and to the second scanning line 110. Then, when the second scanning line 110 is at the L level, the second terminal of the diode-connected transistor 301 becomes the source terminal, and no current flows because the gate terminal and the source terminal are connected. When an H level signal is input, the second terminal of the diode-connected transistor 301 becomes a drain terminal, so that a current flows through the diode-connected transistor 301. Therefore, the diode-connected transistor 301 has a rectifying action.

また、ダイオード接続したPチャネル型トランジスタを適用した場合の画素構成を図4に示す。ダイオード接続トランジスタ401の第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を第2の走査線110に接続する。また、ダイオード接続トランジスタ401は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)をゲート端子と接続するとともに、駆動トランジスタ101のゲート端子と接続する。すると、第2の走査線110がLレベルのときにはダイオード接続トランジスタ401はゲート端子とソース端子が接続されているため電流が流れないが、第2の走査線110にHレベルの信号を入力したときにダイオード接続トランジスタ401の第2端子はドレイン端子となるため電流が流れる。よって、ダイオード接続トランジスタ401は整流作用を奏する。 FIG. 4 shows a pixel configuration in the case where a diode-connected P-channel transistor is applied. A first terminal (source terminal or drain terminal) of the diode-connected transistor 401 is connected to the second scanning line 110. The diode connection transistor 401 connects the second terminal (source terminal or drain terminal) to the gate terminal and also connects to the gate terminal of the driving transistor 101. Then, when the second scanning line 110 is at the L level, no current flows through the diode-connected transistor 401 because the gate terminal and the source terminal are connected, but when an H level signal is input to the second scanning line 110. In addition, since the second terminal of the diode-connected transistor 401 is a drain terminal, a current flows. Therefore, the diode-connected transistor 401 has a rectifying action.

なお、このとき、第2の走査線110に入力するHレベルの信号の電位は、電源線107の電位よりも高い電位とすることが望ましい。すると、駆動トランジスタ101のオフ電流を小さくすることができる。また、第2の走査線110に入力するLレベルの信号の電位は、画素を点灯とするビデオ信号(駆動トランジスタ101をオンにするゲート電位Vsig(L))以下の電位とすることが望ましい。しかし、このLレベルの電位をあまり低くし過ぎると画素に非点灯のビデオ信号(駆動トランジスタ101をオフにする電位Vsig(H))が書き込まれていた場合に、ダイオード接続トランジスタ301、401のドレインソース間電圧が大きくなってしまいオフ電流が大きくなってしまう。よって、好ましくは、このLレベルの電位は、画素を非点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ101をオンにするゲート電位Vsig(L))と等しくするとよい。 Note that at this time, the potential of the H-level signal input to the second scan line 110 is preferably higher than the potential of the power supply line 107. Then, the off-state current of the driving transistor 101 can be reduced. In addition, the potential of the L-level signal input to the second scanning line 110 is preferably equal to or lower than a video signal for lighting the pixel (a gate potential Vsig (L) for turning on the driving transistor 101). However, if the L-level potential is made too low, when a non-lighting video signal (potential Vsig (H) for turning off the driving transistor 101) is written in the pixel, the drains of the diode-connected transistors 301 and 401 The source-to-source voltage increases and the off current increases. Therefore, it is preferable that the L-level potential be equal to a video signal for turning off the pixel (a gate potential Vsig (L) for turning on the driving transistor 101).

ここで、図3の画素のレイアウトの一例を図14に示す。画素は、駆動トランジスタ1401、スイッチングトランジスタ1402、容量素子1403、画素電極1404、第1の走査線1405、信号線1406、電源線1407、ダイオード接続トランジスタ1409、第2の走査線1410を有している。スイッチングトランジスタ1402は、ゲート端子が第1の走査線1405の一部分で構成され、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が信号線1406に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が駆動トランジスタ1401のゲート端子と接続されている。また、ダイオード接続トランジスタ1409は、ゲート端子が第2の走査線1410の一部で構成され、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が駆動トランジスタ1401のゲート端子と接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が第2の走査線1410と接続されている。また、駆動トランジスタ1401は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が電源線1407に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が画素電極1404と接続されている。また、駆動トランジスタ1401のゲート端子を構成する電極の一部を第1の電極とし、駆動トランジスタ1401の第1端子となる不純物領域(ソース領域又はドレイン領域)と同じ層の半導体層と電源線1407の一部とで第2の電極とする、容量素子1403が形成されている。なお、図14の画素レイアウトは、図3の画素におけるレイアウトの一例であってこれに限定されない。図14の駆動トランジスタ1401、スイッチングトランジスタ1402、容量素子1403、第1の走査線1405、信号線1406、電源線1407、ダイオード接続トランジスタ1409、第2の走査線1410は、それぞれ図3の駆動トランジスタ101、スイッチングトランジスタ102、容量素子103、第1の走査線105、信号線106、電源線107、ダイオード接続トランジスタ301、第2の走査線110に相当する。また、画素電極1404上に発光層と対向電極が形成されることにより、図3に示す発光素子104が完成する。 Here, an example of the layout of the pixel in FIG. 3 is shown in FIG. The pixel includes a driving transistor 1401, a switching transistor 1402, a capacitor element 1403, a pixel electrode 1404, a first scanning line 1405, a signal line 1406, a power supply line 1407, a diode connection transistor 1409, and a second scanning line 1410. . The switching transistor 1402 has a gate terminal formed of a part of the first scanning line 1405, a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the signal line 1406, and a second terminal (source terminal or drain terminal) driven. The gate terminal of the transistor 1401 is connected. In addition, the diode-connected transistor 1409 has a gate terminal formed of a part of the second scanning line 1410, a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the gate terminal of the driving transistor 1401, and a second terminal (source Terminal or drain terminal) is connected to the second scanning line 1410. In addition, the driving transistor 1401 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the power supply line 1407 and a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the pixel electrode 1404. In addition, a part of the electrode constituting the gate terminal of the driving transistor 1401 is a first electrode, and the semiconductor layer and the power supply line 1407 in the same layer as the impurity region (source region or drain region) to be the first terminal of the driving transistor 1401 A capacitor element 1403 is formed as a second electrode with a part of the capacitor. The pixel layout in FIG. 14 is an example of the layout in the pixel in FIG. 3 and is not limited to this. The drive transistor 1401, the switching transistor 1402, the capacitor element 1403, the first scan line 1405, the signal line 1406, the power supply line 1407, the diode connection transistor 1409, and the second scan line 1410 in FIG. , The switching transistor 102, the capacitor 103, the first scanning line 105, the signal line 106, the power supply line 107, the diode-connected transistor 301, and the second scanning line 110. Further, the light emitting layer and the counter electrode are formed over the pixel electrode 1404, whereby the light emitting element 104 illustrated in FIG. 3 is completed.

なお、画素の構造をより詳しく説明するため、破線AB間の断面図を図15(a)、破線CD間の断面図を図15(b)に示す。 In order to describe the pixel structure in more detail, a cross-sectional view between broken lines AB is shown in FIG. 15A, and a cross-sectional view between broken lines CD is shown in FIG.

図15(a)、(b)の断面図について説明する。基板1501上に下地膜1502を有している。基板1501としてはガラス基板、石英基板、プラスチック基板、セラミックス基板等の絶縁性基板、金属基板、半導体基板等を用いることができる。下地膜1502はCVD法やスパッタ法により形成することができる。例えばSiH、NO、NHを原料に用いたCVD法により形成した酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜等を適用することができる。また、これらの積層を用いても良い。なお、下地膜1502は基板1501から不純物が半導体層に拡散することを防ぐために設けるものであり、基板1501にガラス基板や石英基板を用いている場合には下地膜1502は設けなくてもよい。 A cross-sectional view of FIGS. 15A and 15B will be described. A base film 1502 is provided over the substrate 1501. As the substrate 1501, an insulating substrate such as a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, or a ceramic substrate, a metal substrate, a semiconductor substrate, or the like can be used. The base film 1502 can be formed by a CVD method or a sputtering method. For example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or the like formed by a CVD method using SiH 4 , N 2 O, or NH 3 as a raw material can be used. Moreover, you may use these lamination | stacking. Note that the base film 1502 is provided to prevent impurities from diffusing from the substrate 1501 to the semiconductor layer, and the base film 1502 is not necessarily provided when a glass substrate or a quartz substrate is used as the substrate 1501.

下地膜1502上に島状の半導体層を有する。半導体層にはN型のチャネルが形成されるチャネル形成領域1503、N型のトランジスタのソース領域又はドレイン領域となる不純物領域1505、低濃度不純物領域(LDD領域)1504、P型のチャネルが形成されるチャネル形成領域1518、P型のトランジスタのソース領域又はドレイン領域となる不純物領域1519、容量素子1527の第1電極の一部を構成する半導体層1520が形成されている。そして、チャネル形成領域1503、チャネル形成領域1518及び半導体層1520上にゲート絶縁膜1506を介してゲート電極1507及び第1の配線1508及び第2の配線1522を有している。ゲート絶縁膜1506としてはCVD法やスパッタ法により形成される酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜等を用いることができる。また、ゲート電極1507、第1の配線1508及び第2の配線1522としてはアルミニウム(Al)膜、銅(Cu)膜、アルミニウム又は銅を主成分とする薄膜、クロム(Cr)膜、タンタル(Ta)膜、窒化タンタル(TaN)膜、チタン(Ti)膜、タングステン(W)膜、モリブデン(Mo)膜等を用いることができる。 An island-shaped semiconductor layer is provided over the base film 1502. In the semiconductor layer, a channel formation region 1503 where an N-type channel is formed, an impurity region 1505 serving as a source region or a drain region of an N-type transistor, a low-concentration impurity region (LDD region) 1504, and a P-type channel are formed. A channel formation region 1518 to be formed, an impurity region 1519 to be a source region or a drain region of a P-type transistor, and a semiconductor layer 1520 constituting a part of the first electrode of the capacitor 1527 are formed. In addition, a gate electrode 1507, a first wiring 1508, and a second wiring 1522 are provided over the channel formation region 1503, the channel formation region 1518, and the semiconductor layer 1520 with a gate insulating film 1506 interposed therebetween. As the gate insulating film 1506, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or the like formed by a CVD method or a sputtering method can be used. As the gate electrode 1507, the first wiring 1508, and the second wiring 1522, an aluminum (Al) film, a copper (Cu) film, a thin film containing aluminum or copper as a main component, a chromium (Cr) film, tantalum (Ta) ) Film, tantalum nitride (TaN) film, titanium (Ti) film, tungsten (W) film, molybdenum (Mo) film, or the like.

ゲート電極1507の脇にはサイドウォール1517が形成されている。ゲート電極1507を覆うようにシリコン化合物、例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜若しくは酸化窒化シリコン膜を形成した後、エッチバックしてサイドウォール1517を形成することができる。 Sidewalls 1517 are formed beside the gate electrode 1507. A sidewall 1517 can be formed by forming a silicon compound, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film so as to cover the gate electrode 1507 and then etching back.

なお、LDD領域1504はサイドウォール1517の下部に位置している。つまり、自己整合的にLDD領域1504が形成されている。 Note that the LDD region 1504 is located below the sidewall 1517. That is, the LDD region 1504 is formed in a self-aligning manner.

ゲート電極1507、第1の配線1508、第2の配線1522、サイドウォール1517およびゲート絶縁膜1506上には層間絶縁膜1509を有している。層間絶縁膜1509は下層に無機絶縁膜、上層に樹脂膜を有している。無機絶縁膜としては、窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜又はこれらを積層した膜を用いることができる。樹脂膜としては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ポリイミドアミド、エポキシなどを用いることができる。 An interlayer insulating film 1509 is provided over the gate electrode 1507, the first wiring 1508, the second wiring 1522, the sidewall 1517, and the gate insulating film 1506. The interlayer insulating film 1509 has an inorganic insulating film as a lower layer and a resin film as an upper layer. As the inorganic insulating film, a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or a film in which these are stacked can be used. As the resin film, polyimide, polyamide, acrylic, polyimide amide, epoxy, or the like can be used.

また、層間絶縁膜1509上には、第3の配線1510と第4の配線1511と第5の配線1524と第6の配線1523と画素電極1525を有している。なお、第3の配線1510はコンタクトホールを介して不純物領域1505と電気的に接続されている。また、第4の配線1511は、コンタクトホールを介して、不純物領域1505と第1の配線1508と接続されている。また、第5の配線1524はコンタクトホールを介して不純物領域1519と接続されている。また、第3の配線1510や第4の配線1511や第5の配線1524や第6の配線1523としては、チタン(Ti)膜やアルミニウム(Al)膜や銅(Cu)膜やTiを含むアルミニウム膜などを用いることができる。なお、第3の配線1510や第4の配線1511や第5の配線1524や第6の配線1523と同じ層に信号線などの配線を設ける場合には低抵抗な銅を用いるとよい。また、画素電極1525に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、窒化チタン(TiN)膜、クロム(Cr)膜、タングステン(W)膜、亜鉛(Zn)膜、プラチナ(Pt)膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との3層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。光を反射する金属膜を用いることで光を透過させない陽極を形成することができる。 Further, a third wiring 1510, a fourth wiring 1511, a fifth wiring 1524, a sixth wiring 1523, and a pixel electrode 1525 are provided over the interlayer insulating film 1509. Note that the third wiring 1510 is electrically connected to the impurity region 1505 through a contact hole. The fourth wiring 1511 is connected to the impurity region 1505 and the first wiring 1508 through a contact hole. The fifth wiring 1524 is connected to the impurity region 1519 through a contact hole. As the third wiring 1510, the fourth wiring 1511, the fifth wiring 1524, and the sixth wiring 1523, a titanium (Ti) film, an aluminum (Al) film, a copper (Cu) film, or aluminum containing Ti is used. A film or the like can be used. Note that in the case where a wiring such as a signal line is provided in the same layer as the third wiring 1510, the fourth wiring 1511, the fifth wiring 1524, and the sixth wiring 1523, low resistance copper may be used. In addition, as a material used for the pixel electrode 1525, a material having a high work function is preferably used. For example, in addition to a single layer film such as a titanium nitride (TiN) film, a chromium (Cr) film, a tungsten (W) film, a zinc (Zn) film, or a platinum (Pt) film, a titanium nitride film and aluminum are the main components. A laminate with a film, a three-layer structure of a titanium nitride film, a film containing aluminum as its main component, and a titanium nitride film can be used. Note that with a stacked structure, resistance as a wiring is low, good ohmic contact can be obtained, and a function as an anode can be obtained. By using a metal film that reflects light, an anode that does not transmit light can be formed.

第3の配線1510、第4の配線1511、第5の配線1524、第6の配線1523及び層間絶縁膜1509上であって画素電極1525の端部を覆って絶縁物1512が形成されている。絶縁物1512としては、例えば、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることができる。 An insulator 1512 is formed over the third wiring 1510, the fourth wiring 1511, the fifth wiring 1524, the sixth wiring 1523, and the interlayer insulating film 1509 so as to cover the end portion of the pixel electrode 1525. As the insulator 1512, for example, a positive photosensitive acrylic resin film can be used.

絶縁物1512及び画素電極1525上には有機化合物を含む層1513を有し、有機化合物を含む層1513上には対向電極1514を有する。画素電極1525と対向電極1514とで有機化合物を含む層1513が挟まれる領域に発光素子1528が形成される。対向電極1514に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料を用いることが望ましい。例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、リチウム(Li)、カルシウム(Ca)、若しくはこれらの合金又は、MgAg、MgIn、AlLi、CaF、若しくはCaなどの金属薄膜を用いることができる。こうして薄い金属薄膜を用いることで光を透過させることが可能な陰極を形成することができる。 A layer 1513 containing an organic compound is provided over the insulator 1512 and the pixel electrode 1525, and a counter electrode 1514 is provided over the layer 1513 containing an organic compound. A light-emitting element 1528 is formed in a region where the layer 1513 containing an organic compound is sandwiched between the pixel electrode 1525 and the counter electrode 1514. As a material used for the counter electrode 1514, a material having a low work function is preferably used. For example, aluminum (Al), silver (Ag), lithium (Li), calcium (Ca), or an alloy thereof, or a metal thin film such as MgAg, MgIn, AlLi, CaF 2 , or Ca 3 N 2 is used. it can. Thus, by using a thin metal thin film, a cathode capable of transmitting light can be formed.

こうして、Nチャネル型のトランジスタ1515、Nチャネル型のトランジスタ1516、Pチャネル型トランジスタ1526、容量素子1527、発光素子1528が形成される。Nチャネル型トランジスタ1515、Nチャネル型トランジスタ1516、Pチャネル型トランジスタ1526、容量素子1527、発光素子1528の画素電極1525は、それぞれ図14のスイッチングトランジスタ1402、ダイオード接続トランジスタ1409、駆動トランジスタ1401、容量素子1403、画素電極1404に相当する。なお、ここでは一例として上面射出構造の表示装置の場合について説明したがこれに限定されない。 Thus, an N-channel transistor 1515, an N-channel transistor 1516, a P-channel transistor 1526, a capacitor 1527, and a light-emitting element 1528 are formed. The N-channel transistor 1515, the N-channel transistor 1516, the P-channel transistor 1526, the capacitor 1527, and the pixel electrode 1525 of the light emitting element 1528 are the switching transistor 1402, the diode-connected transistor 1409, the driving transistor 1401, and the capacitor, respectively. 1403 corresponds to the pixel electrode 1404. Note that although the case of a display device having a top emission structure has been described here as an example, the present invention is not limited to this.

また、これは一例であって本発明の画素のレイアウトはこれに限定されない。トランジスタの構造もこれに限定されるものでなく、例えば、サイドウォールがない構造であってもよい。 This is only an example, and the pixel layout of the present invention is not limited to this. The structure of the transistor is not limited to this. For example, a structure without a sidewall may be used.

続いて、整流素子109として、マルチゲートトランジスタをダイオード接続したものを用いた構成について図11及び図12を用いて説明する。なお、マルチゲートトランジスタとは、電気的に接続された2本以上のゲート電極がチャネル形成領域上に配置されているものをいう。また、図11及び図12では、マルチゲートトランジスタとして、二つのトランジスタのゲート端子を互いに接続したものを用いて図示しているが、これに限られない。つまり、図11及び図12では、整流素子109としてマルチゲートのトランジスタをダイオード接続したものを用いた場合の効果を説明するために、二つのトランジスタのゲート端子を互いに接続したものを用いて、マルチゲートのトランジスタであることをより強調しているのであって、本実施の形態において、スイッチングトランジスタ102や、駆動トランジスタ101がマルチゲートのトランジスタであってもよい。 Next, a configuration using a diode-connected multigate transistor as the rectifying element 109 will be described with reference to FIGS. Note that a multi-gate transistor refers to a transistor in which two or more electrically connected gate electrodes are arranged over a channel formation region. In FIGS. 11 and 12, the multi-gate transistors are illustrated using the gate terminals of two transistors connected to each other, but the present invention is not limited to this. That is, in FIG. 11 and FIG. 12, in order to explain the effect of using a diode-connected multi-gate transistor as the rectifying element 109, a multi-gate transistor in which the gate terminals of two transistors are connected to each other is used. In this embodiment, the switching transistor 102 and the driving transistor 101 may be multi-gate transistors.

図11の画素は、図1の整流素子109として、Nチャネル型のマルチゲートトランジスタをダイオード接続したものを用いている。ダイオード接続マルチゲートトランジスタ1101の第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を駆動トランジスタ101のゲート端子と接続する。また、ダイオード接続マルチゲートトランジスタ1101は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)を2本のゲート電極の接続されたゲート端子と接続するとともに、第2の走査線110に接続する。すると、第2の走査線110がLレベルのときにはダイオード接続マルチゲートトランジスタ1101はゲート端子とソース端子が接続されているため電流が流れないが、第2の走査線110にHレベルの信号を入力したときにダイオード接続マルチゲートトランジスタ1101は第2端子がドレイン端子となるためダイオード接続マルチゲートトランジスタ1101に電流が流れる。よって、ダイオード接続マルチゲートトランジスタ1101は整流作用を奏する。 The pixel in FIG. 11 uses an N-channel type multi-gate transistor diode-connected as the rectifying element 109 in FIG. The first terminal (source terminal or drain terminal) of the diode-connected multi-gate transistor 1101 is connected to the gate terminal of the driving transistor 101. The diode-connected multi-gate transistor 1101 connects the second terminal (source terminal or drain terminal) to the gate terminal to which the two gate electrodes are connected and to the second scanning line 110. Then, when the second scanning line 110 is at the L level, no current flows through the diode-connected multi-gate transistor 1101 because the gate terminal and the source terminal are connected, but an H level signal is input to the second scanning line 110. In this case, since the second terminal of the diode-connected multi-gate transistor 1101 is the drain terminal, a current flows through the diode-connected multi-gate transistor 1101. Therefore, the diode-connected multi-gate transistor 1101 has a rectifying action.

また、図12の画素は、また、ダイオード接続マルチゲートトランジスタ1201の第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を第2の走査線110に接続する。また、ダイオード接続マルチゲートトランジスタ1201は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)を2本のゲート電極の接続されたゲート端子と接続するとともに、駆動トランジスタ101のゲート端子と接続する。すると、第2の走査線110がLレベルのときにはダイオード接続マルチゲートトランジスタ1201はゲート端子とソース端子が接続されているため電流が流れないが、第2の走査線110にHレベルの信号を入力したときにダイオード接続マルチゲートトランジスタ1201は、第2端子がドレイン端子となるため電流が流れる。よって、ダイオード接続マルチゲートトランジスタ1201は整流作用を奏する。 12 also connects the first terminal (source terminal or drain terminal) of the diode-connected multi-gate transistor 1201 to the second scanning line 110. The diode-connected multi-gate transistor 1201 connects the second terminal (source terminal or drain terminal) to the gate terminal to which the two gate electrodes are connected and to the gate terminal of the driving transistor 101. Then, when the second scanning line 110 is at the L level, no current flows through the diode-connected multi-gate transistor 1201 because the gate terminal and the source terminal are connected, but an H level signal is input to the second scanning line 110. In the diode-connected multi-gate transistor 1201, a current flows because the second terminal serves as the drain terminal. Therefore, the diode-connected multi-gate transistor 1201 has a rectifying action.

なお、図11のダイオード接続マルチゲートトランジスタ1101や図12のダイオード接続マルチゲートトランジスタ1201は、2本のゲート電極に限られず3本であってもそれ以上であってもよい。マルチゲートトランジスタとすることにより、トランジスタのゲート電極に流れ込むゲートリーク電流を減少させることができる。よって、画素に書き込まれたビデオ信号(駆動トランジスタ101のゲート電位)がゲートリーク電流によっておかしくなってしまうことを防止することができる。 Note that the diode-connected multi-gate transistor 1101 in FIG. 11 and the diode-connected multi-gate transistor 1201 in FIG. 12 are not limited to two gate electrodes, and may be three or more. By using a multi-gate transistor, the gate leakage current flowing into the gate electrode of the transistor can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the video signal written to the pixel (the gate potential of the driving transistor 101) from being corrupted by the gate leakage current.

また、整流素子109として、トランジスタをダイオード接続したものを複数用いた構成について図9及び図10を用いて説明する。 A structure in which a plurality of diode-connected transistors are used as the rectifying element 109 will be described with reference to FIGS.

図9に示す画素は、整流素子109として、Nチャネル型のトランジスタをダイオード接続したものを二つ用いている。つまり、第1のダイオード接続トランジスタ901と第2のダイオード接続トランジスタ902とを、整流素子109として用いている。つまり、ダイオード接続トランジスタ901の第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を駆動トランジスタ101のゲート端子と接続する。またダイオード接続トランジスタ901は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)をゲート端子と接続するとともに、第2のダイオード接続トランジスタ902の第1端子(ソース端子又はドレイン端子)と接続する。また、ダイオード接続トランジスタ902は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)をゲート端子と接続するともに、第2の走査線110に接続する。すると、第2の走査線110がLレベルのときには第1のダイオード接続トランジスタ901及び第2のダイオード接続トランジスタ902はそれぞれゲート端子とソース端子が接続されているため電流が流れないが、第2の走査線110にHレベルの信号を入力したときに第1のダイオード接続トランジスタ901及び第2のダイオード接続トランジスタ902は第2端子がドレイン端子となるため、第1のダイオード接続トランジスタ901及び第2のダイオード接続トランジスタ902に電流が流れる。よって、第1のダイオード接続トランジスタ901及び第2のダイオード接続トランジスタ902は整流作用を奏する。 In the pixel illustrated in FIG. 9, two rectifier elements 109 in which N-channel transistors are diode-connected are used. That is, the first diode-connected transistor 901 and the second diode-connected transistor 902 are used as the rectifying element 109. That is, the first terminal (source terminal or drain terminal) of the diode connection transistor 901 is connected to the gate terminal of the driving transistor 101. The diode connection transistor 901 connects the second terminal (source terminal or drain terminal) to the gate terminal and also connects to the first terminal (source terminal or drain terminal) of the second diode connection transistor 902. The diode connection transistor 902 connects the second terminal (source terminal or drain terminal) to the gate terminal and also connects to the second scanning line 110. Then, when the second scanning line 110 is at the L level, the first diode-connected transistor 901 and the second diode-connected transistor 902 do not flow current because the gate terminal and the source terminal are connected to each other. When the H-level signal is input to the scanning line 110, the first diode-connected transistor 901 and the second diode-connected transistor 902 have the second terminal serving as the drain terminal. Therefore, the first diode-connected transistor 901 and the second diode-connected transistor 901 A current flows through the diode-connected transistor 902. Therefore, the first diode-connected transistor 901 and the second diode-connected transistor 902 have a rectifying action.

このように、第2の走査線110のHレベルの電位と、駆動トランジスタ101のゲート端子の電位との電位差を、第1のダイオード接続トランジスタ901のドレインソース間電圧と第2のダイオード接続トランジスタ902のドレインソース間電圧とに分散することにより、一つのトランジスタで整流素子109を構成した場合の耐圧より大きくすることができる。よって、駆動トランジスタ101をオフするのに必要なゲート端子の電位を設定しやすくなる。また、一つあたりのトランジスタのドレインソース間電圧が小さくなるためオフ電流も低減する。 As described above, the potential difference between the H-level potential of the second scanning line 110 and the potential of the gate terminal of the driving transistor 101 is determined as the drain-source voltage of the first diode connection transistor 901 and the second diode connection transistor 902. By distributing the voltage to the drain-source voltage, the breakdown voltage when the rectifying element 109 is constituted by one transistor can be made larger. Therefore, it becomes easy to set the potential of the gate terminal necessary for turning off the driving transistor 101. In addition, since the drain-source voltage of each transistor is small, the off-current is also reduced.

なお、図9では、複数のダイオード接続トランジスタとしてNチャネル型のトランジスタを用いて説明したがPチャネル型トランジスタであっても構わない。また、図9では、二つのダイオード接続トランジスタを用いたが、3つでもそれ以上であっても構わない。 Note that although FIG. 9 illustrates the case where an N-channel transistor is used as the plurality of diode-connected transistors, a P-channel transistor may be used. In FIG. 9, two diode-connected transistors are used, but three or more may be used.

また、図10に示すように、整流素子109として、Nチャネル型のトランジスタ及びPチャネル型トランジスタをそれぞれダイオード接続したものを組み合わせて用いてもよい。 Further, as shown in FIG. 10, the rectifying element 109 may be a combination of diode-connected N-channel transistors and P-channel transistors.

図10に示す画素は、整流素子109として、Nチャネル型のトランジスタをダイオード接続したものとPチャネル型トランジスタをダイオード接続したものを用いている。つまり、Nチャネル型のトランジスタをダイオード接続した第1のダイオード接続トランジスタ1001とPチャネル型トランジスタをダイオード接続した第2のダイオード接続トランジスタ1002とを、整流素子109として用いている。つまり、ダイオード接続トランジスタ1001の第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を駆動トランジスタ101のゲート端子と接続する。またダイオード接続トランジスタ1001は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)をゲート端子と接続するとともに、第2のダイオード接続トランジスタ1002の第2端子(ソース端子又はドレイン端子)と接続する。また、ダイオード接続トランジスタ1002は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)とゲート端子を接続する。そして、ダイオード接続トランジスタ1002の第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を第2の走査線110に接続する。すると、第2の走査線110がLレベルのときには第1のダイオード接続トランジスタ1001及び第2のダイオード接続トランジスタ1002はそれぞれゲート端子とソース端子が接続されているため電流が流れないが、第2の走査線110にHレベルの信号を入力したときに第1のダイオード接続トランジスタ1001及び第2のダイオード接続トランジスタ1002の第2端子はドレイン端子となるため、第1のダイオード接続トランジスタ1001及び第2のダイオード接続トランジスタ1002に電流が流れる。よって、第1のダイオード接続トランジスタ1001及び第2のダイオード接続トランジスタ1002は整流作用を奏する。 In the pixel shown in FIG. 10, the rectifying element 109 uses an N-channel transistor diode-connected and a P-channel transistor diode-connected. In other words, the first diode-connected transistor 1001 in which an N-channel transistor is diode-connected and the second diode-connected transistor 1002 in which a P-channel transistor is diode-connected are used as the rectifying element 109. That is, the first terminal (source terminal or drain terminal) of the diode-connected transistor 1001 is connected to the gate terminal of the driving transistor 101. The diode-connected transistor 1001 connects the second terminal (source terminal or drain terminal) to the gate terminal and also connects to the second terminal (source terminal or drain terminal) of the second diode-connected transistor 1002. The diode-connected transistor 1002 connects the second terminal (source terminal or drain terminal) and the gate terminal. Then, the first terminal (source terminal or drain terminal) of the diode-connected transistor 1002 is connected to the second scanning line 110. Then, when the second scanning line 110 is at the L level, the first diode-connected transistor 1001 and the second diode-connected transistor 1002 do not flow current because the gate terminal and the source terminal are connected to each other. Since the second terminals of the first diode-connected transistor 1001 and the second diode-connected transistor 1002 serve as drain terminals when an H level signal is input to the scanning line 110, the first diode-connected transistor 1001 and the second diode-connected transistor 1001 A current flows through the diode-connected transistor 1002. Therefore, the first diode-connected transistor 1001 and the second diode-connected transistor 1002 have a rectifying action.

ここで、一般的にNチャネル型のトランジスタはLDD領域を形成し易いため、整流素子109として、LDD領域を有するNチャネル型のトランジスタをダイオード接続して用いることにより、オフ電流の低減を図ることができる。しかし、活性層(チャネル形成領域)に多結晶シリコン膜を用いると、N型化する傾向が強いため、Nチャネル型のトランジスタはややディプレッション型トランジスタになりやすい。このとき、Pチャネル型トランジスタはエンハンスメント型トランジスタになりやすいので、Nチャネル型のトランジスタ及びPチャネル型トランジスタをそれぞれダイオード接続したものを組み合わせて用いることにより、さらにオフ電流を低減することができる。なお、Pチャネル型トランジスタがディプレッション型になってしまった場合にも同様にNチャネル型のトランジスタがエンハンスメント型になりやすくなるので、オフ電流を低減することができる。 Here, since an N-channel transistor generally easily forms an LDD region, an N-channel transistor having an LDD region is used as a rectifier 109 in a diode connection, thereby reducing off-state current. Can do. However, when a polycrystalline silicon film is used for the active layer (channel formation region), an N-type transistor tends to be a depletion type transistor because it tends to be N-type. At this time, since the P-channel transistor tends to be an enhancement-type transistor, off-state current can be further reduced by using a combination of diode-connected N-channel transistors and P-channel transistors. Note that when a P-channel transistor becomes a depletion type, an N-channel transistor tends to be an enhancement type as well, so that off-state current can be reduced.

また、整流素子109として、ダイオード接続トランジスタとPN接合ダイオードを組み合わせて用いてもよい。組み合わせて用いることにより、より効果的にオフ電流を低減することができる。図16は整流素子109として、Nチャネル型のトランジスタをダイオード接続したダイオード接続トランジスタ1601と第2の走査線110との間にPN接合ダイオード1602を適用した場合を示し、図17は整流素子109としてNチャネル型のトランジスタをダイオード接続したダイオード接続トランジスタ1701と駆動トランジスタ101のゲート端子の間にPN接合ダイオード1702を適用した場合を示す。図46は整流素子109として、Pチャネル型トランジスタをダイオード接続したダイオード接続トランジスタ4601と第2の走査線110との間にPN接合ダイオード4602を適用した場合を示し、図42は整流素子109としてPチャネル型トランジスタをダイオード接続したダイオード接続トランジスタ4201と駆動トランジスタ101のゲート端子の間にPN接合ダイオード4202を適用した場合を示す。 Further, as the rectifying element 109, a diode-connected transistor and a PN junction diode may be used in combination. By using in combination, the off-current can be more effectively reduced. 16 shows a case where a PN junction diode 1602 is applied between the diode-connected transistor 1601 in which an N-channel transistor is diode-connected and the second scanning line 110 as the rectifying element 109, and FIG. A case where a PN junction diode 1702 is applied between the diode-connected transistor 1701 in which an N-channel transistor is diode-connected and the gate terminal of the driving transistor 101 is shown. 46 shows a case where a PN junction diode 4602 is applied between the diode-connected transistor 4601 in which a P-channel transistor is diode-connected as the rectifying element 109 and the second scanning line 110, and FIG. A case where a PN junction diode 4202 is applied between the diode-connected transistor 4201 in which channel-type transistors are diode-connected and the gate terminal of the driving transistor 101 is shown.

まず、図16について簡単に説明する。ダイオード接続トランジスタ1601は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を駆動トランジスタ101のゲート端子と接続し、ゲート端子を第2端子(ソース端子又はドレイン端子)と接続する。また、ダイオード接続トランジスタ1601の第2端子はPN接合ダイオード1602のN型半導体領域と接続し、PN接合ダイオード1602のP型半導体領域は第2の走査線110と接続する。 First, FIG. 16 will be briefly described. The diode connection transistor 1601 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the gate terminal of the driving transistor 101 and a gate terminal connected to the second terminal (source terminal or drain terminal). The second terminal of the diode connection transistor 1601 is connected to the N-type semiconductor region of the PN junction diode 1602, and the P-type semiconductor region of the PN junction diode 1602 is connected to the second scanning line 110.

また、図46について簡単に説明する。ダイオード接続トランジスタ4601は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)をゲート端子と接続し、さらに駆動トランジスタ101のゲート端子と接続する。また、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)をPN接合ダイオード4602のN型半導体領域と接続する。PN接合ダイオード4602のP型半導体領域は第2の走査線110と接続する。 FIG. 46 will be briefly described. The diode-connected transistor 4601 has a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the gate terminal and further connected to the gate terminal of the driving transistor 101. Further, the first terminal (source terminal or drain terminal) is connected to the N-type semiconductor region of the PN junction diode 4602. A P-type semiconductor region of the PN junction diode 4602 is connected to the second scanning line 110.

また、図17について簡単に説明する。ダイオード接続トランジスタ1701は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)をPN接合ダイオード1702のP型半導体領域と接続し、PN接合ダイオード1702のN型半導体領域は、駆動トランジスタ101のゲート端子と接続する。また、ダイオード接続トランジスタ1701は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)をゲート端子と接続し、さらに第2の走査線110と接続する。 FIG. 17 will be briefly described. The diode connection transistor 1701 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the P-type semiconductor region of the PN junction diode 1702, and the N-type semiconductor region of the PN junction diode 1702 is connected to the gate terminal of the drive transistor 101. . In addition, the diode-connected transistor 1701 connects the second terminal (source terminal or drain terminal) to the gate terminal, and further connects to the second scanning line 110.

また、図42について簡単に説明する。ダイオード接続トランジスタ4201は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)をゲート端子と接続し、さらに第1端子(ソース端子又はドレイン端子)をPN接合ダイオード4202のP型半導体領域と接続する。PN接合ダイオード4202のN型半導体領域は、駆動トランジスタ101のゲート端子と接続する。また、ダイオード接続トランジスタ4201は、第1端子を第2の走査線110と接続する。 FIG. 42 will be briefly described. The diode connection transistor 4201 connects the second terminal (source terminal or drain terminal) to the gate terminal, and further connects the first terminal (source terminal or drain terminal) to the P-type semiconductor region of the PN junction diode 4202. The N-type semiconductor region of the PN junction diode 4202 is connected to the gate terminal of the driving transistor 101. The diode-connected transistor 4201 connects the first terminal to the second scanning line 110.

また、整流素子109として、Pチャネル型トランジスタのダイオード接続トランジスタと、Nチャネル型のトランジスタのダイオード接続トランジスタと、PN接合ダイオードとを組み合わせて適用した場合について図41及び図47を用いて説明する。 A case where a combination of a diode-connected transistor of a P-channel transistor, a diode-connected transistor of an N-channel transistor, and a PN junction diode is used as the rectifying element 109 will be described with reference to FIGS.

また、図41について簡単に説明する。第1のダイオード接続トランジスタ4101と第2のダイオード接続トランジスタ4102とPN接合ダイオード4103とを、整流素子109として用いている。第1のダイオード接続トランジスタ4101はNチャネル型のトランジスタであり、第2のダイオード接続トランジスタ4102はPチャネル型トランジスタである。ダイオード接続トランジスタ4101の第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を駆動トランジスタ101のゲート端子と接続する。またダイオード接続トランジスタ4101は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)をゲート端子と接続するとともに、PN接合ダイオード4103のN型半導体領域と接続する。また、第2のダイオード接続トランジスタ4102は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)をゲート端子と接続するともに、PN接合ダイオード4103のP型半導体領域に接続する。このように接続することにより、コンタクト数を減らすことができる。また、第2のダイオード接続トランジスタ4102は第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を第2の走査線110と接続する。すると、第2の走査線110がLレベルのときには第1のダイオード接続トランジスタ4101及び第2のダイオード接続トランジスタ4102はそれぞれゲート端子とソース端子が接続されているため電流が流れないが、第2の走査線110にHレベルの信号を入力したときに第1のダイオード接続トランジスタ4101及び第2のダイオード接続トランジスタ4102は第2端子がドレイン端子となる。また、このときPN接合ダイオード4103には順方向バイアスが印加される。よって、第1のダイオード接続トランジスタ4101、第2のダイオード接続トランジスタ4102及びPN接合ダイオード4103に電流が流れる。よって、第1のダイオード接続トランジスタ4101、第2のダイオード接続トランジスタ4102及びPN接合ダイオード4103は整流作用を奏する。 FIG. 41 will be briefly described. The first diode-connected transistor 4101, the second diode-connected transistor 4102, and the PN junction diode 4103 are used as the rectifying element 109. The first diode-connected transistor 4101 is an N-channel transistor, and the second diode-connected transistor 4102 is a P-channel transistor. The first terminal (source terminal or drain terminal) of the diode-connected transistor 4101 is connected to the gate terminal of the driving transistor 101. The diode-connected transistor 4101 connects the second terminal (source terminal or drain terminal) to the gate terminal and also connects to the N-type semiconductor region of the PN junction diode 4103. The second diode-connected transistor 4102 connects the second terminal (source terminal or drain terminal) to the gate terminal and also connects to the P-type semiconductor region of the PN junction diode 4103. By connecting in this way, the number of contacts can be reduced. The second diode-connected transistor 4102 connects the first terminal (source terminal or drain terminal) to the second scanning line 110. Then, when the second scanning line 110 is at the L level, the first diode-connected transistor 4101 and the second diode-connected transistor 4102 do not flow current because the gate terminal and the source terminal are connected to each other. When an H level signal is input to the scanning line 110, the first diode-connected transistor 4101 and the second diode-connected transistor 4102 have a second terminal as a drain terminal. At this time, a forward bias is applied to the PN junction diode 4103. Therefore, current flows through the first diode-connected transistor 4101, the second diode-connected transistor 4102, and the PN junction diode 4103. Accordingly, the first diode-connected transistor 4101, the second diode-connected transistor 4102, and the PN junction diode 4103 have a rectifying action.

また、図47について簡単に説明する。また、第1のダイオード接続トランジスタ4701と第2のダイオード接続トランジスタ4702とPN接合ダイオード4703とを、整流素子109として用いている。第1のダイオード接続トランジスタ4701はPチャネル型トランジスタであり、第2のダイオード接続トランジスタ4702はNチャネル型のトランジスタである。第1のダイオード接続トランジスタ4701は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)をゲート端子と接続するとともに、駆動トランジスタ101のゲート端子と接続する。また、第1のダイオード接続トランジスタ4701の第1端子(ソース端子又はドレイン端子)をPN接合ダイオード4703のN型半導体領域と接続する。また、第2のダイオード接続トランジスタ4702は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)をゲート端子と接続するともに、第2の走査線110と接続する。また、第2のダイオード接続トランジスタ4702は第1端子(ソース端子又はドレイン端子)をPN接合ダイオード4703のP型半導体領域に接続する。すると、第2の走査線110がLレベルのときには第1のダイオード接続トランジスタ4701及び第2のダイオード接続トランジスタ4702はそれぞれゲート端子とソース端子が接続されているため電流が流れないが、第2の走査線110にHレベルの信号を入力したときに第1のダイオード接続トランジスタ4701及び第2のダイオード接続トランジスタ4702は第2端子がドレイン端子となる。また、このときPN接合ダイオード4703には順方向バイアスが印加される。よって、第1のダイオード接続トランジスタ4701、第2のダイオード接続トランジスタ4702及びPN接合ダイオード4703に電流が流れる。よって、第1のダイオード接続トランジスタ4701、第2のダイオード接続トランジスタ4702及びPN接合ダイオード4703は整流作用を奏する。 FIG. 47 will be briefly described. Further, the first diode-connected transistor 4701, the second diode-connected transistor 4702, and the PN junction diode 4703 are used as the rectifying element 109. The first diode-connected transistor 4701 is a P-channel transistor, and the second diode-connected transistor 4702 is an N-channel transistor. The first diode-connected transistor 4701 connects the second terminal (source terminal or drain terminal) to the gate terminal and also connects to the gate terminal of the driving transistor 101. In addition, the first terminal (source terminal or drain terminal) of the first diode-connected transistor 4701 is connected to the N-type semiconductor region of the PN junction diode 4703. The second diode-connected transistor 4702 connects the second terminal (source terminal or drain terminal) to the gate terminal and also connects to the second scanning line 110. The second diode-connected transistor 4702 connects the first terminal (source terminal or drain terminal) to the P-type semiconductor region of the PN junction diode 4703. Then, when the second scanning line 110 is at the L level, the first diode-connected transistor 4701 and the second diode-connected transistor 4702 do not flow current because the gate terminal and the source terminal are connected to each other. When an H level signal is input to the scanning line 110, the first diode-connected transistor 4701 and the second diode-connected transistor 4702 have a second terminal as a drain terminal. At this time, a forward bias is applied to the PN junction diode 4703. Therefore, current flows through the first diode-connected transistor 4701, the second diode-connected transistor 4702, and the PN junction diode 4703. Therefore, the first diode-connected transistor 4701, the second diode-connected transistor 4702, and the PN junction diode 4703 have a rectifying action.

なお、本発明の画素は上記で示した画素のスイッチングトランジスタ102や駆動トランジスタ101の極性を適宜変更してもよい。なお、駆動トランジスタ101の極性を変更する場合には、整流素子109の順方向電流の向きが逆向きになるようにする。一例として、図1の画素において、駆動トランジスタ101にNチャネル型のトランジスタを適用した場合について図45に示す。 Note that in the pixel of the present invention, the polarity of the switching transistor 102 and the driving transistor 101 of the pixel described above may be changed as appropriate. Note that when the polarity of the driving transistor 101 is changed, the direction of the forward current of the rectifying element 109 is reversed. As an example, FIG. 45 shows the case where an N-channel transistor is applied to the driving transistor 101 in the pixel of FIG.

駆動トランジスタ4501、スイッチングトランジスタ4502、容量素子4503、発光素子4504、第1の走査線4505、信号線4506、電源線4507、整流素子4509、第2の走査線4510を有している。なお、駆動トランジスタ4501及びスイッチングトランジスタ4502はNチャネル型トランジスタである。スイッチングトランジスタ4502は、ゲート端子が第1の走査線4505に接続され、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が信号線4506に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が駆動トランジスタ4501のゲート端子と接続されている。さらに、駆動トランジスタ4501のゲート端子は整流素子4509を介して第2の走査線4510と接続されている。また、スイッチングトランジスタ4502の第2端子は容量素子4503を介して電源線4507と接続されている。また、駆動トランジスタ4501は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が電源線4507に接続され、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が発光素子4504の第1の電極(画素電極)と接続されている。発光素子4504の第2の電極(対向電極)4508には低電源電位が設定されている。なお、低電源電位とは、電源線4507に設定される高電源電位を基準にして低電源電位<高電源電位を満たす電位であり、低電源電位としては例えばGND、0Vなどが設定されていても良い。したがて、発光期間に発光素子4504に印加される電圧が、発光素子4504の順方向しきい値電圧以上となるように高電源電位及び低電源電位を設定する。 A driving transistor 4501, a switching transistor 4502, a capacitor 4503, a light emitting element 4504, a first scanning line 4505, a signal line 4506, a power supply line 4507, a rectifier element 4509, and a second scanning line 4510 are provided. Note that the driving transistor 4501 and the switching transistor 4502 are N-channel transistors. The switching transistor 4502 has a gate terminal connected to the first scan line 4505, a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the signal line 4506, and a second terminal (source terminal or drain terminal) driven transistor 4501. Is connected to the gate terminal. Further, the gate terminal of the driving transistor 4501 is connected to the second scanning line 4510 through the rectifying element 4509. The second terminal of the switching transistor 4502 is connected to the power supply line 4507 through the capacitor 4503. In addition, the driving transistor 4501 has a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the power supply line 4507 and a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the first electrode (pixel electrode) of the light-emitting element 4504. Has been. A low power supply potential is set for the second electrode (counter electrode) 4508 of the light-emitting element 4504. Note that the low power supply potential is a potential that satisfies the low power supply potential <high power supply potential with reference to the high power supply potential set in the power supply line 4507. For example, GND, 0V, or the like is set as the low power supply potential. Also good. Therefore, the high power supply potential and the low power supply potential are set so that the voltage applied to the light emitting element 4504 in the light emitting period is equal to or higher than the forward threshold voltage of the light emitting element 4504.

なお、容量素子4503は、駆動トランジスタ4501のゲート電位を保持できる場所に接続すればよく、例えば、容量素子4503は、一方の電極を駆動トランジスタ4501のゲート端子、他方の電極を電源線4507とは異なる別の配線に接続してもよい。また、容量素子4503は駆動トランジスタ4501のゲートソース間に配置することもある。また、容量素子4503は駆動トランジスタ4501のゲート容量を代用して削除しても良い。 Note that the capacitor 4503 may be connected to a place where the gate potential of the driving transistor 4501 can be held. For example, the capacitor 4503 has one electrode as the gate terminal of the driving transistor 4501 and the other electrode as the power supply line 4507. You may connect to another different wiring. Further, the capacitor 4503 may be disposed between the gate and the source of the driving transistor 4501. Further, the capacitor 4503 may be deleted by substituting the gate capacitance of the driving transistor 4501.

続いて、画素の動作について説明する。 Subsequently, the operation of the pixel will be described.

画素への信号の書き込みの際には、第1の走査線4505にスイッチングトランジスタ4502がオンするHレベルの信号を入力する。すると、スイッチングトランジスタ4502がオンし、信号の書き込みを行う画素が選択される。そして、信号線4506から画素にビデオ信号が書き込まれる。つまり、ビデオ信号に相当する電圧分の電荷が容量素子4503に蓄積される。そして、第1の走査線4505をLレベルにし、スイッチングトランジスタ4502がオフすると容量素子4503はその電圧を保持する。この電圧は駆動トランジスタ101のゲート端子と第2端子との間の電圧であり、駆動トランジスタ4501のゲートドレイン間電圧に相当する。 When writing a signal to the pixel, an H-level signal for turning on the switching transistor 4502 is input to the first scan line 4505. Then, the switching transistor 4502 is turned on, and a pixel on which a signal is written is selected. Then, a video signal is written from the signal line 4506 to the pixel. That is, charge for a voltage corresponding to the video signal is accumulated in the capacitor 4503. Then, when the first scanning line 4505 is set to the L level and the switching transistor 4502 is turned off, the capacitor 4503 holds the voltage. This voltage is a voltage between the gate terminal and the second terminal of the driving transistor 101 and corresponds to a gate-drain voltage of the driving transistor 4501.

なお、第1の走査線4505のHレベルの信号は、画素を点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ4501をオンにするゲート電位Vsig(H))よりもスイッチングトランジスタ4502のしきい値電圧分以上高い電圧とする。また、第1の走査線4505のLレベルの信号が、画素を非点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ4501がオフするゲート電位Vsig(L))と等しい電位であると、Vsig(H)が書き込まれている画素は、他の行の画素への信号書き込みのために信号線106にVsig(L)が入力されると、画素のスイッチングトランジスタ4502のゲートソース間電圧は0Vとなり、オフ電流が流れてしまうことがある。よって、第1の走査線4505のLレベルの信号は、Vsig(L)よりも低い電位とする。 Note that the H level signal of the first scanning line 4505 is higher than the video signal for turning on the pixel (the gate potential Vsig (H) for turning on the driving transistor 4501) by the threshold voltage of the switching transistor 4502 or more. Voltage. In addition, when the L level signal of the first scanning line 4505 is equal to a video signal for turning off the pixel (a gate potential Vsig (L) at which the driving transistor 4501 is turned off), Vsig (H) is written. When Vsig (L) is input to the signal line 106 for writing a signal to a pixel in another row, the voltage between the gate and the source of the switching transistor 4502 of the pixel is 0 V, and an off current flows. May end up. Therefore, the L-level signal of the first scan line 4505 is set to a potential lower than Vsig (L).

次に、消去動作について説明する。消去動作時には、第2の走査線4510にLレベルの信号を入力する。すると、整流素子4509に電流が流れ、容量素子4503によって保持されていた駆動トランジスタ4501のゲート電位をある所定の電位になるようにすることができる。つまり、駆動トランジスタ4501のゲート端子の電位が、所定の電位になるようにし、信号書き込み期間に画素へ書き込まれたビデオ信号に関わらず、駆動トランジスタ4501を強制的にオフさせることができる。なお、駆動トランジスタ4501のゲート端子の電位は第2の走査線4510よりも整流素子4509のしきい値電圧分高い電位となる。 Next, the erase operation will be described. At the time of erasing operation, an L level signal is input to the second scanning line 4510. Then, current flows through the rectifying element 4509, so that the gate potential of the driving transistor 4501 held by the capacitor 4503 can be set to a predetermined potential. That is, the potential of the gate terminal of the driving transistor 4501 can be set to a predetermined potential, and the driving transistor 4501 can be forcibly turned off regardless of the video signal written to the pixel in the signal writing period. Note that the potential of the gate terminal of the driving transistor 4501 is higher than the second scanning line 4510 by the threshold voltage of the rectifier element 4509.

このとき、第2の走査線4510に入力するLレベルの信号は、対向電極4508に設定される低電源電位以下の電位とすることが望ましい。このLレベルの信号の電位を適宜設定することにより、消去期間において駆動トランジスタ4501を強制的にオフさせる場合に、駆動トランジスタ4501のゲート端子の電位をソース端子の電位よりも低くすることができる。したがって、駆動トランジスタ4501がノーマリーオンの場合でも駆動トランジスタ4501をオフにし、発光素子4504がわずかに発光してしまうことを防ぐことができる。 At this time, the L-level signal input to the second scanning line 4510 is preferably a potential that is lower than or equal to the low power supply potential set for the counter electrode 4508. By appropriately setting the potential of the L level signal, the potential of the gate terminal of the driving transistor 4501 can be made lower than the potential of the source terminal when the driving transistor 4501 is forcibly turned off in the erasing period. Therefore, even when the driving transistor 4501 is normally on, the driving transistor 4501 can be turned off and the light-emitting element 4504 can be prevented from emitting light slightly.

なお、消去動作時以外は、第2の走査線4510はHレベルの信号とする。このHレベルの信号の電位は、画素を点灯とするビデオ信号(駆動トランジスタ4501をオンにするゲート電位Vsig(H)以上の電位とすることが望ましい。しかし、このHレベルの電位を高くし過ぎると、画素に非点灯のビデオ信号(駆動トランジスタ4501をオフにするゲート電位Vsig(L)が書き込まれていた場合に、整流素子4509に印加される逆バイアス電圧が大きくなってしまうことにより、整流素子4509へ流れるオフ電流(逆方向電流ともいう)が大きくなってしまう。そして、駆動トランジスタ4501のゲート電位が高くなり、駆動トランジスタ4501のオフ電流が大きくなってしまう。よって、好ましくは、このHレベルの信号の電位は、画素を点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ4501をオンにするゲート電位Vsig(H))と等しくするとよい。 Note that the second scanning line 4510 is an H level signal except during an erasing operation. The potential of the H level signal is preferably equal to or higher than the video signal for lighting the pixel (the gate potential Vsig (H) for turning on the driving transistor 4501. However, the H level potential is too high. When the non-lighting video signal (the gate potential Vsig (L) for turning off the driving transistor 4501 is written) is written to the pixel, the reverse bias voltage applied to the rectifier element 4509 increases, thereby The off-state current (also referred to as reverse current) flowing to the element 4509 is increased, and the gate potential of the driving transistor 4501 is increased, so that the off-current of the driving transistor 4501 is increased. The potential of the level signal is a video signal for turning on the pixel (the driving transistor 4501 Gate potential Vsig to turn on (H)) and may be equal.

また、駆動トランジスタ4501は、電源線4507に接続された第2端子がソース端子となるため、駆動トランジスタ4501をオンにするビデオ信号Vsig(H)は、電源線4507に入力される電位より駆動トランジスタ4501のしきい値電圧分以上高い電位とすることが好ましい。そうすることにより、発光素子4504の画素電極に電源線4507の電位を入力することができる。 In addition, since the second terminal of the driving transistor 4501 connected to the power supply line 4507 serves as a source terminal, a video signal Vsig (H) for turning on the driving transistor 4501 is driven by a potential input to the power supply line 4507. It is preferable that the potential be higher than the threshold voltage of 4501. Thus, the potential of the power supply line 4507 can be input to the pixel electrode of the light-emitting element 4504.

なお、整流素子4509には、ダイオード接続したトランジスタを用いることが可能である。さらに、ダイオード接続したトランジスタの他にも、PN接合やPIN接合のダイオードやショットキー型のダイオードやカーボンナノチューブで形成されたダイオードなどを用いてもよい。 Note that a diode-connected transistor can be used for the rectifying element 4509. In addition to a diode-connected transistor, a PN junction or PIN junction diode, a Schottky diode, a diode formed of carbon nanotubes, or the like may be used.

また、本発明の画素構成は上述したものに限られない。例えば図13に示すような画素にも適用することができる。 Further, the pixel configuration of the present invention is not limited to that described above. For example, the present invention can be applied to a pixel as shown in FIG.

図13に示す画素は、駆動トランジスタ1301、スイッチングトランジスタ1302、電流制御用トランジスタ1311、容量素子1303、発光素子1304、第1の走査線1305、第2の走査線1310、信号線1306、電源線1307、配線1312を有している。なお、駆動トランジスタ1301はPチャネル型トランジスタであり、スイッチングトランジスタ1302はNチャネル型トランジスタであり、電流制御用トランジスタ1311はPチャネル型トランジスタである。スイッチングトランジスタ1302は、ゲート端子が第1の走査線1305に接続され、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が信号線1306に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が駆動トランジスタ1301のゲート端子と接続されている。また、スイッチングトランジスタ1302の第2端子は容量素子1303を介して電源線1307と接続されている。さらに、駆動トランジスタ1301は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が電源線1307に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が、電流制御用トランジスタ1311の第1端子(ソース端子又はドレイン端子)と接続されている。電流制御用トランジスタ1311は、第2端子(ソース端子に又はドレイン端子)が発光素子1304の画素電極と接続され、ゲート端子が配線1312と接続されている。つまり、駆動トランジスタ1301と電流制御用トランジスタ1311は直列に接続されている。なお、発光素子1304の対向電極1308には低電源電位が入力されている。なお、低電源電位とは、電源線1307に設定される高電源電位を基準にして低電源電位<高電源電位を満たす電位であり、低電源電位としては例えばGND、0Vなどが設定されていても良い。 13 includes a driving transistor 1301, a switching transistor 1302, a current control transistor 1311, a capacitor 1303, a light emitting element 1304, a first scanning line 1305, a second scanning line 1310, a signal line 1306, and a power supply line 1307. , Wiring 1312 is provided. Note that the driving transistor 1301 is a P-channel transistor, the switching transistor 1302 is an N-channel transistor, and the current control transistor 1311 is a P-channel transistor. The switching transistor 1302 has a gate terminal connected to the first scan line 1305, a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the signal line 1306, and a second terminal (source terminal or drain terminal) driven transistor 1301. Is connected to the gate terminal. The second terminal of the switching transistor 1302 is connected to the power supply line 1307 through the capacitor 1303. Further, the driving transistor 1301 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the power supply line 1307 and a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the first terminal (source terminal or drain terminal) of the current control transistor 1311. Drain terminal). The current control transistor 1311 has a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the pixel electrode of the light-emitting element 1304 and a gate terminal connected to the wiring 1312. That is, the drive transistor 1301 and the current control transistor 1311 are connected in series. Note that a low power supply potential is input to the counter electrode 1308 of the light-emitting element 1304. Note that the low power supply potential is a potential that satisfies the low power supply potential <the high power supply potential with reference to the high power supply potential set in the power supply line 1307. For example, GND, 0V, or the like is set as the low power supply potential. Also good.

また、本画素構成においては、画素の点灯時に一定の電流を発光素子1304に供給するため、電流制御用トランジスタ1311を飽和領域で動作させる。なお容量素子1303は駆動トランジスタ1301のゲート容量を代用して削除しても良い。 Further, in this pixel configuration, the current control transistor 1311 is operated in the saturation region in order to supply a constant current to the light emitting element 1304 when the pixel is turned on. Note that the capacitor 1303 may be deleted by using the gate capacitance of the driving transistor 1301 instead.

第1の走査線1305にHレベルの信号が入力され、画素が選択されているとき、つまり、スイッチングトランジスタ1302がオンになっているときに信号線1306から画素にビデオ信号が入力される。そして、ビデオ信号に相当する電圧分の電荷が容量素子1303に蓄積され、容量素子1303はその電圧を保持する。この電圧は駆動トランジスタ1301のゲート端子と第1端子間の電圧であり、駆動トランジスタ1301のゲートソース間電圧Vgsに相当する。なお、このとき第2の走査線1310はLレベルにしておく。 When an H level signal is input to the first scanning line 1305 and a pixel is selected, that is, when the switching transistor 1302 is turned on, a video signal is input from the signal line 1306 to the pixel. Then, a charge corresponding to a voltage corresponding to the video signal is accumulated in the capacitor 1303, and the capacitor 1303 holds the voltage. This voltage is a voltage between the gate terminal and the first terminal of the driving transistor 1301, and corresponds to the gate-source voltage Vgs of the driving transistor 1301. At this time, the second scanning line 1310 is kept at the L level.

そして、駆動トランジスタ1301を十分にオンするか、オフするかの二つの状態となるようなビデオ信号を入力する。つまり、駆動トランジスタ1301は線形領域で動作させる。 Then, a video signal is input so that the driving transistor 1301 is fully turned on or off. That is, the driving transistor 1301 is operated in a linear region.

よって、駆動トランジスタ1301がオンするビデオ信号であるときには、理想的には電源線1307に入力されている高電源電位Vddをそのまま電流制御用トランジスタ1311の第1端子に入力する。このとき、電流制御用トランジスタ1311の第1端子がソース端子となり、配線1312と電源線1307によって入力される電流制御用トランジスタ1311のゲートソース間電圧によって、発光素子1304に供給される電流が決定される。 Therefore, when the video signal turns on the driving transistor 1301, ideally, the high power supply potential Vdd input to the power supply line 1307 is input to the first terminal of the current control transistor 1311 as it is. At this time, the first terminal of the current control transistor 1311 serves as a source terminal, and the current supplied to the light-emitting element 1304 is determined by the gate-source voltage of the current control transistor 1311 input through the wiring 1312 and the power supply line 1307. The

つまり、発光素子1304に印加する電流を一定にし、発光素子1304から得られる輝度を一定にすることができる。そして、環境温度の変化や、経時変化に伴う発光素子1304の輝度変化も抑制することができる。 That is, the current applied to the light emitting element 1304 can be made constant, and the luminance obtained from the light emitting element 1304 can be made constant. In addition, a change in luminance of the light-emitting element 1304 accompanying a change in environmental temperature or a change with time can also be suppressed.

消去動作時には、第2の走査線1310にHレベルの電位を入力する。すると、整流素子1309に電流が流れ、駆動トランジスタ1301の電位をある電位にすることができる。この電位は駆動トランジスタ1301をオフにし、発光素子1304がわずかに発光してしまうのを防ぐことができる。 At the time of erasing operation, an H level potential is input to the second scan line 1310. Then, current flows through the rectifying element 1309, and the potential of the driving transistor 1301 can be set to a certain potential. This potential turns off the driving transistor 1301 and can prevent the light emitting element 1304 from emitting light slightly.

よって、本実施の形態に示す画素構成により、例えば図8を用いて説明した駆動方法を実現することができる。 Therefore, the driving method described using, for example, FIG. 8 can be realized by the pixel structure described in this embodiment.

(実施の形態2)
本実施の形態では、電位伝達手段として、三端子を有する回路素子を用いた構成について説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment mode, a structure using a circuit element having three terminals as a potential transmission unit will be described.

まず、図53に本実施の形態の基本画素構成について説明する。画素は、トランジスタ5301、スイッチ5302、電位保持素子5303、発光素子5304、第1の走査線5305、信号線5306、電源線5307、第2の走査線5310、電位伝達素子5309を有している。スイッチ5302は、信号線5306とトランジスタ5301のゲート端子とを導通又は非導通にするように接続されている。また、スイッチ5302の制御端子は第1の走査線5305と接続されている。よって、第1の走査線5305に入力される信号にしたがって、スイッチ5302がオンオフし、信号線5306とトランジスタ5301のゲート端子とを導通又は非導通にすることができる。また、トランジスタ5301は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が電源線5307に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が発光素子5304の画素電極に接続されている。なお、発光素子5304の対向電極5308には所定の電位が供給されている。また、電位伝達素子5309は、第1端子がトランジスタ5301の制御端子に接続され、第2端子が第2の走査線5310に接続されている。そして、電位伝達素子5309の第3端子5311には、ある電位が入力されている。この電位伝達素子5309は第3端子5311と第2端子との電位の関係により、第2端子に入力されている電位を第1端子に供給するかどうかを制御することができ、さらにその電位の大きさも制御することができる。また、電位保持素子5303はトランジスタ5301のゲート端子に接続されており、トランジスタ5301のゲート端子に入力された電位を保持する。 First, the basic pixel configuration of this embodiment will be described with reference to FIG. The pixel includes a transistor 5301, a switch 5302, a potential holding element 5303, a light emitting element 5304, a first scanning line 5305, a signal line 5306, a power supply line 5307, a second scanning line 5310, and a potential transmission element 5309. The switch 5302 is connected so that the signal line 5306 and the gate terminal of the transistor 5301 are turned on or off. A control terminal of the switch 5302 is connected to the first scan line 5305. Accordingly, the switch 5302 is turned on / off in accordance with a signal input to the first scan line 5305, so that the signal line 5306 and the gate terminal of the transistor 5301 can be turned on or off. In addition, the transistor 5301 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the power supply line 5307 and a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the pixel electrode of the light-emitting element 5304. Note that a predetermined potential is supplied to the counter electrode 5308 of the light-emitting element 5304. In addition, the potential transmission element 5309 has a first terminal connected to the control terminal of the transistor 5301 and a second terminal connected to the second scanning line 5310. A certain potential is input to the third terminal 5311 of the potential transfer element 5309. The potential transmission element 5309 can control whether or not the potential input to the second terminal is supplied to the first terminal based on the relationship between the potentials of the third terminal 5311 and the second terminal. The size can also be controlled. Further, the potential holding element 5303 is connected to the gate terminal of the transistor 5301 and holds the potential input to the gate terminal of the transistor 5301.

続いて、画素の動作について説明する。 Subsequently, the operation of the pixel will be described.

画素へ信号の書き込みを行う際には、第1の走査線5305に信号を入力してスイッチ5302をオンにする。そして、信号線5306からトランジスタ5301の制御端子にビデオ信号が入力される。このビデオ信号は電位保持素子5303によって保持される。こうして画素への信号の書き込みが完了する。 When writing a signal to the pixel, the signal is input to the first scan line 5305 and the switch 5302 is turned on. Then, a video signal is input from the signal line 5306 to the control terminal of the transistor 5301. This video signal is held by a potential holding element 5303. Thus, signal writing to the pixel is completed.

そして、画素への信号の書き込みが行われると、電位保持素子5303によって保持された電位に従って、トランジスタ5301はオン又はオフの状態を維持する。つまり、発光素子5304は発光状態又は非発光状態が維持される。 When a signal is written to the pixel, the transistor 5301 is kept on or off in accordance with the potential held by the potential holding element 5303. That is, the light emitting element 5304 is maintained in a light emitting state or a non-light emitting state.

そして、消去動作時には、第2の走査線5310に信号を入力する。すると、電位伝達素子5309からトランジスタ5301の制御端子に電位が供給される。この制御端子に供給する電位は、トランジスタ5301をオフするのに十分な電位とすることができる。 Then, a signal is input to the second scan line 5310 during the erase operation. Then, a potential is supplied from the potential transmission element 5309 to the control terminal of the transistor 5301. The potential supplied to the control terminal can be a potential sufficient to turn off the transistor 5301.

したがって、発光素子5304を非発光とすべきときに、トランジスタ5301がオフすることにより、電源線5307と発光素子5304の画素電極とを非導通にする。こうして、発光素子5304の微発光を防ぐことができる。 Therefore, when the light-emitting element 5304 is not to emit light, the transistor 5301 is turned off, whereby the power supply line 5307 and the pixel electrode of the light-emitting element 5304 are turned off. Thus, slight light emission of the light-emitting element 5304 can be prevented.

なお、トランジスタ5301には、Pチャネル型トランジスタ及びNチャネル型のトランジスタのいずれを適用することもできる。 Note that any of a P-channel transistor and an N-channel transistor can be used as the transistor 5301.

トランジスタ5301にPチャネル型トランジスタを適用した場合には、電位伝達素子5309にPチャネル型トランジスタを適用するのが望ましい。この構成について図54を用いて説明する。 In the case where a P-channel transistor is used as the transistor 5301, it is preferable to use a P-channel transistor as the potential transfer element 5309. This configuration will be described with reference to FIG.

図54の画素は、第1のトランジスタ5401、スイッチ5402、容量素子5403、発光素子5404、第1の走査線5405、信号線5406、電源線5407、第2の走査線5410、第2のトランジスタ5409を有している。なお、第1のトランジスタ5401及び第2のトランジスタ5409はPチャネル型トランジスタである。スイッチ5402は、信号線5406と第1のトランジスタ5401のゲート端子とを導通又は非導通にするように接続されている。また、スイッチ5402の制御端子は第1の走査線5405と接続されている。よって、第1の走査線5405に入力される信号にしたがって、スイッチ5402がオンオフし、信号線5406と第1のトランジスタ5401のゲート端子とを導通又は非導通にすることができる。また、第1のトランジスタ5401は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が電源線5407に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が発光素子5404の画素電極に接続されている。また、第2のトランジスタ5409は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が第1のトランジスタ5401のゲート端子に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が第2の走査線5410に接続されている。また、第2のトランジスタ5409のゲート端子5411には、ある電位が入力される。また、容量素子5403は、一方の電極が第1のトランジスタ5401のゲート端子に接続され、他方の電極が電源線5407に接続されており、第1のトランジスタ5401のゲート端子に入力された電位を保持する。 54 includes a first transistor 5401, a switch 5402, a capacitor 5403, a light-emitting element 5404, a first scan line 5405, a signal line 5406, a power supply line 5407, a second scan line 5410, and a second transistor 5409. have. Note that the first transistor 5401 and the second transistor 5409 are P-channel transistors. The switch 5402 is connected so that the signal line 5406 and the gate terminal of the first transistor 5401 are turned on or off. A control terminal of the switch 5402 is connected to the first scanning line 5405. Thus, the switch 5402 is turned on / off in accordance with a signal input to the first scan line 5405, so that the signal line 5406 and the gate terminal of the first transistor 5401 can be turned on or off. In addition, the first transistor 5401 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the power supply line 5407 and a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the pixel electrode of the light-emitting element 5404. The second transistor 5409 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the gate terminal of the first transistor 5401 and a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the second scan line 5410. It is connected. A certain potential is input to the gate terminal 5411 of the second transistor 5409. In the capacitor 5403, one electrode is connected to the gate terminal of the first transistor 5401 and the other electrode is connected to the power supply line 5407, so that the potential input to the gate terminal of the first transistor 5401 can be obtained. Hold.

続いて画素の動作について説明する。 Next, the operation of the pixel will be described.

画素へ信号の書き込みを行う際には、第1の走査線5405に信号を入力してスイッチ5402をオンにする。そして、信号線5406から第1のトランジスタ5401のゲート端子にビデオ信号が入力される。このビデオ信号は容量素子5403によって保持される。こうして画素への信号の書き込みが完了する。なお、このとき第2の走査線5410は、Lレベルにしておく。 When writing a signal to the pixel, the signal is input to the first scan line 5405 and the switch 5402 is turned on. Then, a video signal is input from the signal line 5406 to the gate terminal of the first transistor 5401. This video signal is held by the capacitor 5403. Thus, signal writing to the pixel is completed. At this time, the second scanning line 5410 is kept at the L level.

そして、画素への信号の書き込みが行われると、容量素子5403によって保持された電位に従って、第1のトランジスタ5401はオン又はオフの状態を維持する。つまり、発光素子5404は発光状態又は非発光状態が維持される。 Then, when signal writing to the pixel is performed, the first transistor 5401 is kept on or off in accordance with the potential held by the capacitor 5403. That is, the light-emitting element 5404 maintains a light-emitting state or a non-light-emitting state.

そして、消去動作時には、第2の走査線5410にHレベルの信号を入力する。すると、第2のトランジスタ5409を介して第1のトランジスタ5401のゲート端子に電位が供給される。なお、第2の走査線5410に入力するHレベルの電位は、第2のトランジスタ5409のゲート端子5411に入力する電位や電源線5407に入力する電位より高くするとよい。したがって、第1のトランジスタ5401のゲート端子に供給する電位は、第1のトランジスタ5401をオフするのに十分な電位とすることができる。 At the time of erasing operation, an H level signal is input to the second scan line 5410. Then, a potential is supplied to the gate terminal of the first transistor 5401 through the second transistor 5409. Note that the H-level potential input to the second scan line 5410 is preferably higher than the potential input to the gate terminal 5411 of the second transistor 5409 or the potential input to the power supply line 5407. Therefore, the potential supplied to the gate terminal of the first transistor 5401 can be a potential sufficient to turn off the first transistor 5401.

また、第2の走査線5410に入力するLレベルの電位は、第2のトランジスタ5409のゲート端子に入力する電位から、しきい値電圧の絶対値分低い電位にするとよい。 The L-level potential input to the second scan line 5410 is preferably lower than the potential input to the gate terminal of the second transistor 5409 by the absolute value of the threshold voltage.

したがって、発光素子5404を非発光とすべきときに、第1のトランジスタ5401がオフすることにより、電源線5407と発光素子5404の画素電極とを非導通にする。こうして、発光素子5404の微発光を防ぐことができる。 Therefore, when the light-emitting element 5404 should not emit light, the first transistor 5401 is turned off, so that the power supply line 5407 and the pixel electrode of the light-emitting element 5404 are made non-conductive. Thus, slight light emission of the light-emitting element 5404 can be prevented.

図54の画素の具体例を図44に示す。 A specific example of the pixel in FIG. 54 is shown in FIG.

また、図44の画素は、実施の形態1の図1で示した画素の整流素子109の代わりに、トランジスタを用いた構成でもある。よって、図1の画素と共通するところには共通の符号を用いて説明する。トランジスタ4401の第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を第2の走査線110に接続し、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)を駆動トランジスタ101のゲート端子に接続する。また、トランジスタ4401のゲート端子を電源線107と接続する。すると、第2の走査線110がLレベルのときには、トランジスタ4401は、第1端子が第2の走査線110に接続され、第2端子が駆動トランジスタ101のゲート端子に接続されているため、第1端子がドレイン端子となり、第2端子がソース端子となる。このとき画素に書き込まれたビデオ信号(駆動トランジスタのゲート電位)がHレベルであっても、このHレベルの電位と電源線107の電位が概略等しければトランジスタ4401には電流が流れない。もちろん、ビデオ信号がLレベルのときにもトランジスタ4401には電流が流れない。一方、第2の走査線110にHレベルが入力されたとき、トランジスタ4401は、第1端子が第2の走査線110に接続され、第2端子が駆動トランジスタ101のゲート端子に接続されているため、第1端子がソース端子となり、第2端子がドレイン端子となる。そして、このHレベルの電位が電源線107よりも高い電位であれば(正確には、トランジスタ4401のしきい値電圧の絶対値|Vth|以上高い電位であれば)、トランジスタ4401はオンし、電流が流れる。そして駆動トランジスタ101のゲート端子に所定の電位を設定することができる。この場合は、第2の走査線110のHレベルと同電位とすることができる。つまり、画素に書き込まれたビデオ信号を消去することができる。 The pixel in FIG. 44 has a structure in which a transistor is used instead of the rectifying element 109 of the pixel shown in FIG. Therefore, the same reference numerals are used for the portions common to the pixels in FIG. A first terminal (source terminal or drain terminal) of the transistor 4401 is connected to the second scan line 110, and a second terminal (source terminal or drain terminal) is connected to the gate terminal of the driving transistor 101. In addition, the gate terminal of the transistor 4401 is connected to the power supply line 107. Then, when the second scanning line 110 is at the L level, the transistor 4401 has a first terminal connected to the second scanning line 110 and a second terminal connected to the gate terminal of the driving transistor 101. One terminal is a drain terminal and the second terminal is a source terminal. At this time, even if the video signal written to the pixel (the gate potential of the driving transistor) is at the H level, no current flows through the transistor 4401 if the H level potential and the potential of the power supply line 107 are approximately equal. Of course, no current flows through the transistor 4401 even when the video signal is at the L level. On the other hand, when the H level is input to the second scanning line 110, the transistor 4401 has a first terminal connected to the second scanning line 110 and a second terminal connected to the gate terminal of the driving transistor 101. Therefore, the first terminal becomes the source terminal, and the second terminal becomes the drain terminal. If the H-level potential is higher than that of the power supply line 107 (more precisely, if the potential is higher than the absolute value | Vth | of the threshold voltage of the transistor 4401), the transistor 4401 is turned on, Current flows. A predetermined potential can be set at the gate terminal of the driving transistor 101. In this case, the potential can be the same as the H level of the second scanning line 110. That is, the video signal written to the pixel can be erased.

また、トランジスタ5301にNチャネル型のトランジスタを適用した場合には、電位伝達素子5309にNチャネル型のトランジスタを適用するのが望ましい。この構成について図55を用いて説明する。 In the case where an N-channel transistor is used as the transistor 5301, it is preferable to use an N-channel transistor as the potential transfer element 5309. This configuration will be described with reference to FIG.

図55の画素は、第1のトランジスタ5501、スイッチ5502、容量素子5503、発光素子5504、第1の走査線5505、信号線5506、電源線5507、第2の走査線5510、第2のトランジスタ5509を有している。なお、第1のトランジスタ5501及び第2のトランジスタ5509はNチャネル型トランジスタである。スイッチ5502は、信号線5506と第1のトランジスタ5501のゲート端子とを導通又は非導通にするように接続されている。また、スイッチ5502の制御端子は第1の走査線5505と接続されている。よって、第1の走査線5505に入力される信号にしたがって、スイッチ5502がオンオフし、信号線5506と第1のトランジスタ5501のゲート端子とを導通又は非導通にすることができる。また、第1のトランジスタ5501は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が電源線5507に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が発光素子5504の画素電極に接続されている。また、第2のトランジスタ5509は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が第1のトランジスタ5501のゲート端子に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が第2の走査線5510に接続されている。また、第2のトランジスタ5509のゲート端子にはある電位が入力されている。また、容量素子5503は、一方の電極が第1のトランジスタ5501のゲート端子に接続され、他方の電極が電源線5507に接続されており、トランジスタ5501のゲート端子に入力された電位を保持する。 55 includes a first transistor 5501, a switch 5502, a capacitor 5503, a light-emitting element 5504, a first scan line 5505, a signal line 5506, a power supply line 5507, a second scan line 5510, and a second transistor 5509. have. Note that the first transistor 5501 and the second transistor 5509 are N-channel transistors. The switch 5502 is connected so that the signal line 5506 and the gate terminal of the first transistor 5501 are turned on or off. The control terminal of the switch 5502 is connected to the first scan line 5505. Thus, the switch 5502 is turned on / off in accordance with a signal input to the first scan line 5505, so that the signal line 5506 and the gate terminal of the first transistor 5501 can be turned on or off. In addition, the first transistor 5501 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the power supply line 5507 and a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the pixel electrode of the light-emitting element 5504. The second transistor 5509 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the gate terminal of the first transistor 5501 and a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the second scan line 5510. It is connected. In addition, a potential is input to the gate terminal of the second transistor 5509. In addition, the capacitor 5503 has one electrode connected to the gate terminal of the first transistor 5501 and the other electrode connected to the power supply line 5507, and holds the potential input to the gate terminal of the transistor 5501.

続いて画素の動作について説明する。 Next, the operation of the pixel will be described.

画素へ信号の書き込みを行う際には、第1の走査線5505に信号を入力してスイッチ5502をオンにする。そして、信号線5506から第1のトランジスタ5501のゲート端子にビデオ信号が入力される。このビデオ信号は容量素子5503によって保持される。こうして画素への信号の書き込みが完了する。なお、このとき、第2の走査線5510はHレベルにしておく。 When writing a signal to the pixel, the signal is input to the first scan line 5505 and the switch 5502 is turned on. Then, a video signal is input from the signal line 5506 to the gate terminal of the first transistor 5501. This video signal is held by the capacitor 5503. Thus, signal writing to the pixel is completed. At this time, the second scanning line 5510 is kept at the H level.

そして、画素への信号の書き込みが行われると、容量素子5503によって保持された第1のトランジスタ5501のゲート端子の電位に従って、第1のトランジスタ5501はオン又はオフの状態を維持する。つまり、第1のトランジスタ5501のゲート端子の電位がHレベルのときには発光素子5504は発光状態となり、Lレベルのときには、非発光状態となる。 When a signal is written to the pixel, the first transistor 5501 is kept on or off in accordance with the potential of the gate terminal of the first transistor 5501 held by the capacitor 5503. In other words, the light-emitting element 5504 is in a light-emitting state when the potential of the gate terminal of the first transistor 5501 is at an H level, and is in a non-light-emitting state when it is at an L level.

そして、消去動作時には、第2の走査線5510にLレベルの信号を入力する。すると、5509からトランジスタ5501のゲート端子に電位が供給される。なお、第2の走査線5510に入力するLレベルの電位は、第1のトランジスタ5501のゲート端子に供給する電位が画素を非点灯にするビデオ信号の電位(Vsig(L))と同じか、それ以下にするのが望ましい。つまり、第2の走査線5510のLレベルの電位はVsig(L)と同じ電位でよい。このゲート端子に供給する電位は、トランジスタ5501をオフするのに分な電位とすることができる。 At the time of erasing operation, an L level signal is input to the second scan line 5510. Then, a potential is supplied from 5509 to the gate terminal of the transistor 5501. Note that the L-level potential input to the second scan line 5510 is the same as the potential (Vsig (L)) of the video signal for turning off the pixel when the potential supplied to the gate terminal of the first transistor 5501 is turned off. It is desirable to make it lower. That is, the L-level potential of the second scanning line 5510 may be the same potential as Vsig (L). The potential supplied to the gate terminal can be a potential sufficient to turn off the transistor 5501.

また、第2の走査線5510に入力するHレベルの電位は、第2のトランジスタ5509のゲート端子に入力する電位から、しきい値電圧の絶対値分高い電位にするとよい。 The H-level potential input to the second scan line 5510 is preferably higher than the potential input to the gate terminal of the second transistor 5509 by the absolute value of the threshold voltage.

したがって、発光素子5504を非発光とすべきときに、トランジスタ5501がオフすることにより、電源線5507と発光素子5504の画素電極とを非導通にする。こうして、発光素子5504の微発光を防ぐことができる。 Therefore, when the light-emitting element 5504 should not emit light, the transistor 5501 is turned off, whereby the power supply line 5507 and the pixel electrode of the light-emitting element 5504 are made non-conductive. Thus, slight light emission of the light emitting element 5504 can be prevented.

図55の画素の具体例を図51に示す。 A specific example of the pixel in FIG. 55 is shown in FIG.

図51に示す画素は、駆動トランジスタ5101、スイッチングトランジスタ5102、容量素子5103、発光素子5104、第1の走査線5105、信号線5106、電源線5107、トランジスタ5109、第2の走査線5110を有している。なお、駆動トランジスタ5101、スイッチングトランジスタ5102及びトランジスタ5109はNチャネル型トランジスタである。スイッチングトランジスタ5102は、ゲート端子が第1の走査線5105に接続され、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が信号線5106に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が駆動トランジスタ5101のゲート端子と接続されている。さらに、駆動トランジスタ5101のゲート端子はトランジスタ5109の第1端子(ソース端子又はドレイン端子)と接続されている。またトランジスタ5109は、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が第2の走査線5110と接続され、ゲート端子が配線5111と接続されている。また、スイッチングトランジスタ5102の第2端子は容量素子5103を介して電源線5107と接続されている。また、駆動トランジスタ5101は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が電源線5107に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が発光素子5104の画素電極と接続されている。発光素子5104の対向電極5108には低電源電位が入力されている。なお、低電源電位とは、電源線5107に設定される高電源電位を基準にして低電源電位<高電源電位を満たす電位であり、低電源電位としては例えばGND、0Vなどが設定されていても良い。この高電源電位と低電源電位との電位差を発光素子5104に印加して、発光素子5104に電流を流して発光素子5104を発光させるため、高電源電位と低電源電位との電位差が発光素子5104の順方向しきい値電圧以上となるようにそれぞれの電位を設定する。 A pixel illustrated in FIG. 51 includes a driving transistor 5101, a switching transistor 5102, a capacitor 5103, a light-emitting element 5104, a first scanning line 5105, a signal line 5106, a power supply line 5107, a transistor 5109, and a second scanning line 5110. ing. Note that the driving transistor 5101, the switching transistor 5102, and the transistor 5109 are N-channel transistors. The switching transistor 5102 has a gate terminal connected to the first scan line 5105, a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the signal line 5106, and a second terminal (source terminal or drain terminal) driven transistor 5101. Is connected to the gate terminal. Further, the gate terminal of the driving transistor 5101 is connected to the first terminal (source terminal or drain terminal) of the transistor 5109. The transistor 5109 has a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the second scan line 5110 and a gate terminal connected to the wiring 5111. The second terminal of the switching transistor 5102 is connected to the power supply line 5107 through the capacitor 5103. In addition, the driving transistor 5101 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the power supply line 5107 and a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the pixel electrode of the light-emitting element 5104. A low power supply potential is input to the counter electrode 5108 of the light-emitting element 5104. Note that the low power supply potential is a potential that satisfies the low power supply potential <the high power supply potential with reference to the high power supply potential set in the power supply line 5107. For example, GND, 0 V, or the like is set as the low power supply potential. Also good. The potential difference between the high power supply potential and the low power supply potential is applied to the light emitting element 5104 and a current is passed through the light emitting element 5104 to cause the light emitting element 5104 to emit light. Each potential is set to be equal to or higher than the forward threshold voltage.

なお、容量素子5103は、駆動トランジスタ5101のゲート電位を保持できる場所に接続すればよく、例えば、容量素子5103は、一方の電極を駆動トランジスタ5101のゲート端子、他方の電極を電源線5107とは異なる別の配線に接続してもよい。また、容量素子5103は駆動トランジスタ5101のゲート容量を代用して削除しても良い。 Note that the capacitor 5103 may be connected to a place where the gate potential of the driving transistor 5101 can be held. For example, the capacitor 5103 has one electrode as the gate terminal of the driving transistor 5101 and the other electrode as the power supply line 5107. You may connect to another different wiring. Further, the capacitor 5103 may be deleted by using the gate capacitance of the driving transistor 5101 instead.

続いて、画素の動作について説明する。 Subsequently, the operation of the pixel will be described.

画素への信号の書き込みの際には、第1の走査線5105にスイッチングトランジスタ5102がオンするHレベルの信号を入力する。すると、スイッチングトランジスタ5102がオンし、信号の書き込みを行う画素が選択される。そして、信号線5106から画素にビデオ信号が書き込まれる。つまり、ビデオ信号に相当する電圧分の電荷が容量素子5103に蓄積される。そして、第1の走査線5105をLレベルにし、スイッチングトランジスタ5102がオフすると容量素子5103はその電圧を保持する。なお、駆動トランジスタ5101のゲート端子と第1端子との間の電圧が、駆動トランジスタ5101のゲートドレイン間電圧に相当する。 When writing a signal to the pixel, an H-level signal for turning on the switching transistor 5102 is input to the first scan line 5105. Then, the switching transistor 5102 is turned on, and a pixel to which signal writing is performed is selected. Then, a video signal is written to the pixel from the signal line 5106. That is, charge for a voltage corresponding to the video signal is accumulated in the capacitor 5103. Then, when the first scanning line 5105 is set to L level and the switching transistor 5102 is turned off, the capacitor 5103 holds the voltage. Note that the voltage between the gate terminal and the first terminal of the driving transistor 5101 corresponds to the gate-drain voltage of the driving transistor 5101.

ここで、電圧入力電圧駆動方式の場合には、駆動トランジスタ5101のゲート端子には、駆動トランジスタ5101が十分にオンするか、オフするかの二つの状態となるようなビデオ信号Vsig(H)又はVsig(L)を入力する。つまり、駆動トランジスタ5101は線形領域で動作させる。つまり、スイッチとして動作させる。 Here, in the case of the voltage input voltage driving method, the video signal Vsig (H) or the video signal Vsig (H) or the like in which the driving transistor 5101 is sufficiently turned on or off is applied to the gate terminal of the driving transistor 5101. Input Vsig (L). That is, the driving transistor 5101 is operated in a linear region. That is, it operates as a switch.

よって、駆動トランジスタ5101がオンするビデオ信号Vsig(H)であるときには、理想的には電源線5107に印加されている電源電位Vddはそのまま発光素子5104の第1の電極に加わることになる。 Therefore, when the video signal Vsig (H) in which the driving transistor 5101 is turned on, ideally, the power supply potential Vdd applied to the power supply line 5107 is directly applied to the first electrode of the light emitting element 5104.

なお、第1の走査線5105のHレベルの信号は、画素を点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ5101をオンにするゲート電位Vsig(H))よりもスイッチングトランジスタ5102のしきい値電圧Vth分以上高い電位V1とすることが望ましい。なぜなら、スイッチングトランジスタ5102はNチャネル型のトランジスタであるため、信号線5106にVsig(H)が入力されると、第1端子がドレイン端子となる。したがって、スイッチングトランジスタ5102は、第2端子(このときにはソース端子)がゲート端子の電位より、スイッチングトランジスタ5102のしきい値電圧Vth分低い電位でオフしてしまう。つまり、スイッチングトランジスタ5102のゲート電位がV1より小さいと、信号線5106に入力されたVsig(H)を駆動トランジスタ5101のゲート端子に入力することができなくなってしまうからである。すると、駆動トランジスタ5101をオンにし、発光素子5104の画素電極を電源線5107に入力される電位まで上げることができなくなる。 Note that the H level signal of the first scanning line 5105 is equal to or higher than the threshold voltage Vth of the switching transistor 5102 than the video signal for turning on the pixel (the gate potential Vsig (H) for turning on the driving transistor 5101). A high potential V1 is desirable. This is because the switching transistor 5102 is an N-channel transistor, so that when Vsig (H) is input to the signal line 5106, the first terminal becomes a drain terminal. Accordingly, the switching transistor 5102 is turned off at a potential lower than the potential of the gate terminal of the second terminal (in this case, the source terminal) by the threshold voltage Vth of the switching transistor 5102. That is, if the gate potential of the switching transistor 5102 is lower than V1, Vsig (H) input to the signal line 5106 cannot be input to the gate terminal of the driving transistor 5101. Then, the driving transistor 5101 is turned on, and the pixel electrode of the light-emitting element 5104 cannot be raised to the potential input to the power supply line 5107.

また、第1の走査線5105のLレベルの信号は、Vsig(L)よりも低い電位とすることが望ましい。例えば、第1の走査線5105のLレベルの信号が、画素を非点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ5101がオフするゲート電位Vsig(L))と等しい電位である場合、Vsig(H)が書き込まれている画素は、他の行の画素への信号書き込みのために信号線5106にVsig(L)が入力されると、画素のスイッチングトランジスタ5102のゲートソース間電圧は0Vとなる。すると、スイッチングトランジスタ5102がノーマリーオンとなってしまっているときにはオフ電流が流れてしまう。したがって、容量素子5103に蓄積された電荷が放電し、駆動トランジスタ5101のゲート電位が下がってしまい所望の輝度が得られなくなってしまう。 In addition, the L-level signal of the first scanning line 5105 is preferably set to a potential lower than Vsig (L). For example, when the L-level signal of the first scanning line 5105 is equal to the video signal for turning off the pixel (the gate potential Vsig (L) at which the driving transistor 5101 is turned off), Vsig (H) is written. When Vsig (L) is input to the signal line 5106 for writing a signal to a pixel in another row, the voltage between the gate and the source of the switching transistor 5102 of the pixel is 0V. Then, an off current flows when the switching transistor 5102 is normally on. Accordingly, the charge accumulated in the capacitor 5103 is discharged, the gate potential of the driving transistor 5101 is lowered, and a desired luminance cannot be obtained.

次に、消去動作について説明する。消去動作時には、第2の走査線5110にLレベルの信号を入力する。すると、トランジスタ5109に電流が流れ、容量素子5103によって保持されていた駆動トランジスタ5101のゲート電位がある所定の電位になるようにすることができる。つまり、駆動トランジスタ5101のゲート端子の電位が、所定の電位になるようにし、信号書き込み期間に画素へ書き込まれたビデオ信号に関わらず、駆動トランジスタ5101を強制的にオフさせることができる。なお、駆動トランジスタ5101のゲート端子の電位は第2の走査線5110よりもトランジスタ5109のしきい値電圧分高い電位となる。 Next, the erase operation will be described. At the time of erasing operation, an L level signal is input to the second scan line 5110. Then, current flows through the transistor 5109, so that the gate potential of the driving transistor 5101 held by the capacitor 5103 can be set to a predetermined potential. That is, the potential of the gate terminal of the driving transistor 5101 is set to a predetermined potential, and the driving transistor 5101 can be forcibly turned off regardless of the video signal written to the pixel in the signal writing period. Note that the potential of the gate terminal of the driving transistor 5101 is higher than the second scanning line 5110 by the threshold voltage of the transistor 5109.

このとき、第2の走査線5110に入力するLレベルの信号は、画素を非点灯にするビデオ信号Vsig(L)よりトランジスタ5109のしきい値電圧分低い電位とすることが望ましい。このLレベルの信号の電位を適宜設定することにより、消去期間において駆動トランジスタ5101を強制的にオフさせる場合に、駆動トランジスタ5101のゲート端子の電位をソース端子の電位よりも低くすることができる。したがって、駆動トランジスタ5101がノーマリーオンの場合でも駆動トランジスタ5101をオフにし、発光素子5104がわずかに発光してしまうのを防ぐことができる。 At this time, the L-level signal input to the second scan line 5110 is preferably set to a potential lower than the video signal Vsig (L) for turning off the pixel by the threshold voltage of the transistor 5109. By appropriately setting the potential of the L-level signal, the potential of the gate terminal of the driving transistor 5101 can be made lower than the potential of the source terminal when the driving transistor 5101 is forcibly turned off in the erasing period. Therefore, even when the driving transistor 5101 is normally on, the driving transistor 5101 can be turned off and the light-emitting element 5104 can be prevented from emitting light slightly.

なお、第2の走査線5110のHレベルは、第1の走査線5105のHレベルと同じでもよい。その結果、電源数を削減することができる。 Note that the H level of the second scan line 5110 may be the same as the H level of the first scan line 5105. As a result, the number of power supplies can be reduced.

なお、消去動作時以外は、第2の走査線5110はHレベルの信号とする。このHレベルの信号の電位は、画素を点灯とするビデオ信号(駆動トランジスタ5101をオンにするゲート電位Vsig(H))以上の電位とすることが望ましい。しかし、このHレベルの電位を高くし過ぎると、画素に非点灯のビデオ信号(駆動トランジスタ5101をオフにするゲート電位Vsig(L))が書き込まれていた場合に、トランジスタ5109に印加されるドレインソース間電圧が大きくなってしまい、トランジスタ5109へ流れるオフ電流(逆方向電流ともいう)が大きくなってしまい、容量素子5103に保持した電荷が漏れてしまう。そして、駆動トランジスタ5101のゲート電位が高くなり、駆動トランジスタ5101のオフ電流が大きくなってしまう。よって、好ましくは、このHレベルの信号の電位は、画素を点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ5101をオンにするゲート電位Vsig(H))と等しくするとよい。 Note that the second scanning line 5110 is an H level signal except during an erasing operation. The potential of the H-level signal is desirably a potential equal to or higher than a video signal for lighting the pixel (a gate potential Vsig (H) for turning on the driving transistor 5101). However, if the H-level potential is too high, the drain applied to the transistor 5109 when a non-lighting video signal (the gate potential Vsig (L) for turning off the driving transistor 5101) is written in the pixel. The source voltage increases, the off-state current (also referred to as reverse current) flowing to the transistor 5109 increases, and the charge held in the capacitor 5103 leaks. Then, the gate potential of the driving transistor 5101 increases, and the off-state current of the driving transistor 5101 increases. Therefore, it is preferable that the potential of the H-level signal be equal to a video signal for turning on the pixel (a gate potential Vsig (H) for turning on the driving transistor 5101).

また、実施の形態1の図1で示した画素の整流素子109の代わりに、トランジスタと電流電圧変換素子とを組み合わせて用いることにより、さらに効果的にオフ電流を低減することができる。ここで適用するトランジスタとしてNチャネル型のトランジスタを適用した場合について図18を用いて説明する。 Further, by using a combination of a transistor and a current-voltage conversion element instead of the rectifying element 109 of the pixel shown in FIG. 1 of Embodiment 1, the off-state current can be further effectively reduced. The case where an N-channel transistor is used as the transistor applied here will be described with reference to FIGS.

Nチャネル型のトランジスタ1801は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を駆動トランジスタ101のゲート端子と接続し、ゲート端子を第2の走査線110に接続する。また、トランジスタ1801の第2端子(ソース端子又はドレイン端子)は電流電圧変換素子1802を介して第2の走査線110と接続する。 The N-channel transistor 1801 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the gate terminal of the driving transistor 101 and a gate terminal connected to the second scanning line 110. The second terminal (source terminal or drain terminal) of the transistor 1801 is connected to the second scanning line 110 through the current-voltage conversion element 1802.

なお、電流電圧変換素子1802は、電流が流れるとその両端子間に電圧が発生する素子である。 Note that the current-voltage conversion element 1802 is an element that generates a voltage between both terminals when a current flows.

つまり、図25(a)の矢印に示すようにトランジスタ1801の第1端子から第2端子に電流が流れるときには、第2端子の電位は第2の走査線110の電位よりも高くなり、逆に、図25(b)の矢印に示すように第2端子から第1端子に電流が流れるときには、第2端子の電位は第2の走査線110の電位よりも低くなる。 That is, as indicated by an arrow in FIG. 25A, when a current flows from the first terminal to the second terminal of the transistor 1801, the potential of the second terminal becomes higher than the potential of the second scanning line 110, and conversely When the current flows from the second terminal to the first terminal as shown by the arrow in FIG. 25B, the potential of the second terminal is lower than the potential of the second scanning line 110.

なお、このとき、上述したように、第2の走査線110に入力するHレベルの信号の電位は、電源線107の電位よりも高い電位とすることが望ましい。すると、駆動トランジスタ101のオフ電流を小さくすることができる。また、第2の走査線110に入力するLレベルの信号の電位は、画素を点灯とするビデオ信号(駆動トランジスタ101をオンにするゲート電位Vsig(L))以下の電位とする。しかし、このLレベルの電位をあまり低くし過ぎると画素に非点灯のビデオ信号(駆動トランジスタ101をオフにする電位Vsig(H))が書き込まれていた場合に、トランジスタ1801のドレインソース間電圧が大きくなってしまいオフ電流が大きくなってしまう。よって、好ましくは、このLレベルの電位は、画素を非点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ101をオンにするゲート電位Vsig(L))と等しくするとよい。 Note that at this time, as described above, the potential of the H-level signal input to the second scanning line 110 is preferably higher than the potential of the power supply line 107. Then, the off-state current of the driving transistor 101 can be reduced. The potential of the L-level signal input to the second scanning line 110 is set to a potential equal to or lower than a video signal for turning on the pixel (a gate potential Vsig (L) for turning on the driving transistor 101). However, if the L-level potential is made too low, when a non-lighting video signal (potential Vsig (H) for turning off the driving transistor 101) is written in the pixel, the drain-source voltage of the transistor 1801 is reduced. As a result, the off current increases. Therefore, it is preferable that the L-level potential be equal to a video signal for turning off the pixel (a gate potential Vsig (L) for turning on the driving transistor 101).

ここで、画素に書き込まれたビデオ信号に関わらず、トランジスタ1801がエンハンスメント型のトランジスタであれば、第2の走査線110がLレベルのときには、トランジスタ1801は第1端子がドレイン端子、第2端子がソース端子となり、トランジスタ1801には電流が流れない。しかし、トランジスタ1801がディプレッション型のトランジスタであると、特に画素を非点灯とするビデオ信号(駆動トランジスタ101をオフにするゲート電位Vsig(H))の場合、トランジスタ1801の第1端子から第2端子に電流が流れてしまうことがある。しかし、電流電圧変換素子1802の両端子間に電圧が発生するので、トランジスタ1801の第2端子は、第2の走査線110のLレベルの電位よりも高くなる。そして、このときトランジスタ1801の第2端子がソース端子であるため、トランジスタ1801のゲート端子よりソース端子の電位の方が高くなる。よって、このときトランジスタ1801に流れる電流が抑制される。つまり、オフ電流が低減される。 Here, regardless of the video signal written to the pixel, if the transistor 1801 is an enhancement type transistor, when the second scanning line 110 is at the L level, the transistor 1801 has a drain terminal and a second terminal. Becomes a source terminal, and no current flows through the transistor 1801. However, when the transistor 1801 is a depletion type transistor, in particular, in the case of a video signal that does not light a pixel (a gate potential Vsig (H) that turns off the driving transistor 101), the first terminal of the transistor 1801 is connected to the second terminal. Current may flow through the. However, since a voltage is generated between both terminals of the current-voltage conversion element 1802, the second terminal of the transistor 1801 becomes higher than the L-level potential of the second scanning line 110. At this time, since the second terminal of the transistor 1801 is a source terminal, the potential of the source terminal is higher than that of the gate terminal of the transistor 1801. Accordingly, current flowing in the transistor 1801 at this time is suppressed. That is, the off current is reduced.

一方、第2の走査線110にHレベルの信号を入力すると、トランジスタ1801は第2端子がドレイン端子、第1端子がソース端子となる。そして、トランジスタ1801に電流が流れる。このとき、電流電圧変換素子1802に発生する電圧が小さいときには、トランジスタ1801は飽和領域で動作するが、第1端子がソース端子であるため、トランジスタ1801のゲートソース間電圧は、電流電圧変換素子1802での電圧降下に依存しないため、画素を非点灯にするための駆動トランジスタ101のゲート電位を設定するのは容易である。また、電流電圧変換素子1802に発生する電圧が大きいときであっても、トランジスタ1801は線形領域で動作するため、画素を非点灯にするための駆動トランジスタ101のゲート電位を設定するのは容易である。 On the other hand, when an H level signal is input to the second scanning line 110, the transistor 1801 has a second terminal as a drain terminal and a first terminal as a source terminal. Then, current flows through the transistor 1801. At this time, when the voltage generated in the current-voltage conversion element 1802 is small, the transistor 1801 operates in the saturation region. However, since the first terminal is the source terminal, the gate-source voltage of the transistor 1801 is the current-voltage conversion element 1802. Therefore, it is easy to set the gate potential of the driving transistor 101 for turning off the pixel. Further, even when the voltage generated in the current-voltage conversion element 1802 is large, the transistor 1801 operates in a linear region, so that it is easy to set the gate potential of the driving transistor 101 for turning off the pixel. is there.

なお、電流電圧変換素子1802としては、抵抗や、トランジスタや、整流素子を用いることができる。よって、例えば抵抗を用いた場合の構成を図21に示す。 Note that a resistor, a transistor, or a rectifying element can be used as the current-voltage conversion element 1802. Therefore, for example, a configuration in the case of using a resistor is shown in FIG.

Nチャネル型のトランジスタ1801は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を駆動トランジスタ101のゲート端子と接続し、ゲート端子を第2の走査線110に接続する。また、トランジスタ1801の第2端子(ソース端子又はドレイン端子)は抵抗素子2101を介して第2の走査線110と接続する。なお、抵抗素子2101に電流が流れると電圧降下が生じるため、図18の電流電圧変換素子1802と同じ機能を果たすことができる。 The N-channel transistor 1801 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the gate terminal of the driving transistor 101 and a gate terminal connected to the second scanning line 110. In addition, the second terminal (source terminal or drain terminal) of the transistor 1801 is connected to the second scanning line 110 through the resistor 2101. Note that since a voltage drop occurs when a current flows through the resistance element 2101, the same function as that of the current-voltage conversion element 1802 in FIG. 18 can be achieved.

なお、このように、トランジスタ1801の第2端子と第2の走査線110との間に電流電圧変換素子1802として抵抗素子を有する構成の画素のレイアウト図の一例を図23及び図24に示す。 Note that FIGS. 23 and 24 each illustrate an example of a layout diagram of a pixel having a resistor element as the current-voltage conversion element 1802 between the second terminal of the transistor 1801 and the second scanning line 110 in this manner.

まず、図23の画素レイアウトについて説明する。画素は、駆動トランジスタ2301、スイッチングトランジスタ2302、容量素子2303、画素電極2304、第1の走査線2305、信号線2306、電源線2307、抵抗素子2308、トランジスタ2309、第2の走査線2310を有している。スイッチングトランジスタ2302は、ゲート端子が第1の走査線2305の一部で構成され、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が信号線2306に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が駆動トランジスタ2301のゲート端子と接続されている。また、トランジスタ2309は、ゲート端子が第2の走査線2310の一部で構成され、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が駆動トランジスタ2301のゲート端子と接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が抵抗素子2308を介して第2の走査線2310と接続されている。なお、抵抗素子2308はトランジスタ2309の第1端子となる不純物領域(ソース領域又はドレイン領域)と同じ層の半導体層であり、第2の走査線2310の下に位置している。なお、このとき、半導体層の幅の方が第2の走査線2310の幅よりも太くなるようにしてもよい。第2の走査線2310よりもはみ出した部分の半導体層には、不純物を添加することが可能なので、不純物の添加される部分の面積を調整することにより、抵抗値を制御することができる。また、駆動トランジスタ2301は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が電源線2307に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が画素電極2304と接続されている。また、駆動トランジスタ2301のゲート端子を構成する電極の一部を第1の電極とし、駆動トランジスタ2301の第1端子となる不純物領域(ソース領域又はドレイン領域)と同じ層の半導体層と電源線2307の一部とで第2の電極とする、容量素子2303が形成されている。なお、図23の画素レイアウトは、図21の画素におけるレイアウトの一例であってこれに限定されない。図23の駆動トランジスタ2301、スイッチングトランジスタ2302、容量素子2303、第1の走査線2305、信号線2306、電源線2307、抵抗素子2308、トランジスタ2309、第2の走査線2310は、それぞれ図21の駆動トランジスタ101、スイッチングトランジスタ102、容量素子103、第1の走査線105、信号線106、電源線107、抵抗素子2101、トランジスタ1801、第2の走査線110に相当する。また、画素電極2304上に発光層と対向電極が形成されることにより、図21に示す発光素子104が完成する。 First, the pixel layout of FIG. 23 will be described. The pixel includes a driving transistor 2301, a switching transistor 2302, a capacitor 2303, a pixel electrode 2304, a first scanning line 2305, a signal line 2306, a power supply line 2307, a resistance element 2308, a transistor 2309, and a second scanning line 2310. ing. The switching transistor 2302 includes a gate terminal which is part of the first scanning line 2305, a first terminal (source terminal or drain terminal) is connected to the signal line 2306, and a second terminal (source terminal or drain terminal). The gate terminal of the driving transistor 2301 is connected. In addition, the transistor 2309 includes a gate terminal which is part of the second scanning line 2310, a first terminal (source terminal or drain terminal) is connected to a gate terminal of the driving transistor 2301, and a second terminal (source terminal or drain terminal). Drain terminal) is connected to the second scanning line 2310 through the resistance element 2308. Note that the resistance element 2308 is a semiconductor layer that is the same layer as the impurity region (source region or drain region) serving as the first terminal of the transistor 2309 and is located below the second scan line 2310. At this time, the width of the semiconductor layer may be larger than the width of the second scanning line 2310. Since an impurity can be added to a portion of the semiconductor layer that protrudes beyond the second scan line 2310, the resistance value can be controlled by adjusting the area of the portion to which the impurity is added. In addition, the driving transistor 2301 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the power supply line 2307 and a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the pixel electrode 2304. In addition, a part of an electrode that forms a gate terminal of the driving transistor 2301 is a first electrode, and a semiconductor layer and a power supply line 2307 that are the same layer as an impurity region (a source region or a drain region) to be the first terminal of the driving transistor 2301 A capacitor 2303 is formed as a second electrode with a part of the capacitor. The pixel layout in FIG. 23 is an example of the layout in the pixel in FIG. 21 and is not limited to this. The driving transistor 2301, the switching transistor 2302, the capacitor 2303, the first scanning line 2305, the signal line 2306, the power supply line 2307, the resistance element 2308, the transistor 2309, and the second scanning line 2310 in FIG. This corresponds to the transistor 101, the switching transistor 102, the capacitor 103, the first scanning line 105, the signal line 106, the power supply line 107, the resistance element 2101, the transistor 1801, and the second scanning line 110. In addition, a light emitting layer and a counter electrode are formed over the pixel electrode 2304, whereby the light emitting element 104 illustrated in FIG. 21 is completed.

なお、抵抗素子2308の構造をより詳しく説明するため、楕円2311で囲む付近を拡大した図を図26(b)に示す。また、その断面をより詳しく説明するため破線AB間の断面図を図26(a)に示す。なお、図26(b)では、第2の走査線2310の下層に位置する半導体層を点線で示している。 Note that FIG. 26B is an enlarged view of the vicinity surrounded by an ellipse 2311 in order to describe the structure of the resistance element 2308 in more detail. Moreover, in order to explain the cross section in more detail, a cross-sectional view between broken lines AB is shown in FIG. Note that in FIG. 26B, the semiconductor layer located below the second scan line 2310 is indicated by a dotted line.

図26(a)の断面図を用いて説明する。基板2601上に下地膜2602を有している。基板2601としてはガラス基板、石英基板、プラスチック基板、セラミックス基板等の絶縁性基板、金属基板、半導体基板等を用いることができる。下地膜2602はCVD法やスパッタ法により形成することができる。例えばSiH、NO、NHを原料に用いたCVD法により形成した酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜等を適用することができる。また、これらの積層を用いても良い。なお、下地膜2602は基板2601から不純物が半導体層に拡散することを防ぐために設けるものであり、基板2601にガラス基板や石英基板を用いている場合には下地膜2602は設けなくてもよい。 This will be described with reference to the cross-sectional view of FIG. A base film 2602 is provided over the substrate 2601. As the substrate 2601, a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, an insulating substrate such as a ceramic substrate, a metal substrate, a semiconductor substrate, or the like can be used. The base film 2602 can be formed by a CVD method or a sputtering method. For example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or the like formed by a CVD method using SiH 4 , N 2 O, or NH 3 as a raw material can be used. Moreover, you may use these lamination | stacking. Note that the base film 2602 is provided in order to prevent impurities from diffusing from the substrate 2601 to the semiconductor layer, and the base film 2602 is not necessarily provided when a glass substrate or a quartz substrate is used as the substrate 2601.

下地膜2602上に島状の半導体層を有する。半導体層にはN型のチャネルが形成されるチャネル形成領域2603、ソース領域又はドレイン領域となる不純物領域2605、低濃度不純物領域(LDD領域)2604、抵抗素子として機能する半導体層2606が形成されている。そして、チャネル形成領域2603及び半導体層2606上にゲート絶縁膜2607を介してゲート電極2608及び第1の配線2609を有している。ゲート絶縁膜2607としてはCVD法やスパッタ法により形成される酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜等を用いることができる。また、ゲート電極2608としてはアルミニウム(Al)膜、銅(Cu)膜、アルミニウム又は銅を主成分とする薄膜、クロム(Cr)膜、タンタル(Ta)膜、窒化タンタル(TaN)膜、チタン(Ti)膜、タングステン(W)膜、モリブデン(Mo)膜等を用いることができる。 An island-shaped semiconductor layer is provided over the base film 2602. In the semiconductor layer, a channel formation region 2603 where an N-type channel is formed, an impurity region 2605 serving as a source region or a drain region, a low concentration impurity region (LDD region) 2604, and a semiconductor layer 2606 functioning as a resistance element are formed. Yes. A gate electrode 2608 and a first wiring 2609 are provided over the channel formation region 2603 and the semiconductor layer 2606 with a gate insulating film 2607 interposed therebetween. As the gate insulating film 2607, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or the like formed by a CVD method or a sputtering method can be used. As the gate electrode 2608, an aluminum (Al) film, a copper (Cu) film, a thin film containing aluminum or copper as a main component, a chromium (Cr) film, a tantalum (Ta) film, a tantalum nitride (TaN) film, titanium ( A Ti) film, a tungsten (W) film, a molybdenum (Mo) film, or the like can be used.

ゲート電極2608の脇にはサイドウォール2617が形成されている。ゲート電極2608を覆うようにシリコン化合物、例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜若しくは酸化窒化シリコン膜を形成した後、エッチバックしてサイドウォール2617を形成することができる。 Sidewalls 2617 are formed on the sides of the gate electrode 2608. A sidewall 2617 can be formed by forming a silicon compound such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film so as to cover the gate electrode 2608 and then etching back.

なお、LDD領域2604はサイドウォール2617の下部に位置している。つまり、自己整合的にLDD領域2604が形成されている。 Note that the LDD region 2604 is located below the sidewall 2617. That is, the LDD region 2604 is formed in a self-aligning manner.

ゲート電極2608、サイドウォール2617およびゲート絶縁膜2607上には第1の層間絶縁膜2610を有している。第1の層間絶縁膜2610は下層に無機絶縁膜、上層に樹脂膜を有している。無機絶縁膜としては、窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜又はこれらを積層した膜を用いることができる。樹脂膜としては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ポリイミドアミド、エポキシなどを用いることができる。 A first interlayer insulating film 2610 is provided over the gate electrode 2608, the sidewall 2617, and the gate insulating film 2607. The first interlayer insulating film 2610 has an inorganic insulating film as a lower layer and a resin film as an upper layer. As the inorganic insulating film, a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or a film in which these are stacked can be used. As the resin film, polyimide, polyamide, acrylic, polyimide amide, epoxy, or the like can be used.

また、第1の層間絶縁膜2610上には、第2の配線2611と第3の配線2612と画素電極2613を有している。なお、第2の配線2611はコンタクトホールを介して不純物領域2605と電気的に接続されている。また、第3の配線2612は、コンタクトホールを介して、不純物領域2618と第1の配線2609と接続されている。また、第2の配線2611や第3の配線2612としては、チタン(Ti)膜やアルミニウム(Al)膜や銅(Cu)膜やTiを含むアルミニウム膜などを用いることができる。なお、第2の配線2611や第3の配線2612と同じ層に信号線などの配線を設ける場合には低抵抗な銅を用いるとよい。また、画素電極2613に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、窒化チタン(TiN)膜、クロム(Cr)膜、タングステン(W)膜、亜鉛(Zn)膜、プラチナ(Pt)膜などの単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との3層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。光を反射する金属膜を用いることで光を透過させない陽極を形成することができる。 In addition, a second wiring 2611, a third wiring 2612, and a pixel electrode 2613 are provided over the first interlayer insulating film 2610. Note that the second wiring 2611 is electrically connected to the impurity region 2605 through a contact hole. The third wiring 2612 is connected to the impurity region 2618 and the first wiring 2609 through a contact hole. As the second wiring 2611 and the third wiring 2612, a titanium (Ti) film, an aluminum (Al) film, a copper (Cu) film, an aluminum film containing Ti, or the like can be used. Note that in the case where a wiring such as a signal line is provided in the same layer as the second wiring 2611 and the third wiring 2612, low resistance copper may be used. In addition, as a material used for the pixel electrode 2613, a material having a high work function is preferably used. For example, in addition to a single layer film such as a titanium nitride (TiN) film, a chromium (Cr) film, a tungsten (W) film, a zinc (Zn) film, or a platinum (Pt) film, a film containing titanium nitride and aluminum as main components. Or a three-layer structure of a titanium nitride film, a film containing aluminum as its main component, and a titanium nitride film can be used. Note that with a stacked structure, resistance as a wiring is low, good ohmic contact can be obtained, and a function as an anode can be obtained. By using a metal film that reflects light, an anode that does not transmit light can be formed.

第2の配線2611、第3の配線2612及び第1の層間絶縁膜2610上であって画素電極2613の端部を覆って絶縁物2614が形成されている。絶縁物2614としては、例えば、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることができる。 An insulator 2614 is formed over the second wiring 2611, the third wiring 2612, and the first interlayer insulating film 2610 so as to cover the end portion of the pixel electrode 2613. As the insulator 2614, for example, a positive photosensitive acrylic resin film can be used.

絶縁物2614及び画素電極2613上には有機化合物を含む層2615を有し、有機化合物を含む層2615上には対向電極2616を有する。画素電極2613と対向電極2616とで有機化合物を含む層2615が挟まれる領域に発光素子が形成される。対向電極2616に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料を用いることが望ましい。例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、リチウム(Li)、カルシウム(Ca)、若しくはこれらの合金又は、MgAg、MgIn、AlLi、CaF、若しくはCaなどの金属薄膜を用いることができる。こうして薄い金属薄膜を用いることで光を透過させることが可能な陰極を形成することができる。 A layer 2615 containing an organic compound is provided over the insulator 2614 and the pixel electrode 2613, and a counter electrode 2616 is provided over the layer 2615 containing an organic compound. A light-emitting element is formed in a region where the layer 2615 containing an organic compound is sandwiched between the pixel electrode 2613 and the counter electrode 2616. As a material used for the counter electrode 2616, a material having a low work function is preferably used. For example, aluminum (Al), silver (Ag), lithium (Li), calcium (Ca), or an alloy thereof, or a metal thin film such as MgAg, MgIn, AlLi, CaF 2 , or Ca 3 N 2 is used. it can. Thus, by using a thin metal thin film, a cathode capable of transmitting light can be formed.

こうして、トランジスタ2619、トランジスタ2620、抵抗素子2621が形成される。トランジスタ2619、トランジスタ2620、抵抗素子2621はそれぞれ図23のスイッチングトランジスタ2302、トランジスタ2309、抵抗素子2308に相当する。なお、ここでは一例として上面射出構造の表示装置の場合について説明したがこれに限定されない。 Thus, the transistor 2619, the transistor 2620, and the resistance element 2621 are formed. The transistor 2619, the transistor 2620, and the resistance element 2621 correspond to the switching transistor 2302, the transistor 2309, and the resistance element 2308 in FIG. Note that although the case of a display device having a top emission structure has been described here as an example, the present invention is not limited to this.

次に、図24の画素レイアウトについて説明する。画素は、駆動トランジスタ2401、スイッチングトランジスタ2402、容量素子2403、画素電極2404、第1の走査線2405、信号線2406、電源線2407、抵抗素子2408、トランジスタ2409、第2の走査線2410を有している。スイッチングトランジスタ2402は、ゲート端子が第1の走査線2405の一部で構成され、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が信号線2406に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が駆動トランジスタ2401のゲート端子と接続されている。また、トランジスタ2409は、ゲート端子が第2の走査線2410の一部で構成され、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が駆動トランジスタ2401のゲート端子と接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が抵抗素子2408を介して第2の走査線2410と接続されている。なお、抵抗素子2408はトランジスタ2409の第1端子となる不純物領域(ソース領域又はドレイン領域)と同じ層の半導体層であり、第2の走査線2410の下に位置している。なお、このとき、半導体層の幅の方が第2の走査線2410の幅よりも太くなるようにしてもよい。第2の走査線2410よりもはみ出した部分の半導体層には、不純物を添加することが可能なので、不純物の添加される部分の面積を調整することにより、抵抗値を制御することができる。また、駆動トランジスタ2401は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が電源線2407に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が画素電極2404と接続されている。また、駆動トランジスタ2401のゲート端子を構成する電極の一部を第1の電極とし、駆動トランジスタ2401の第1端子となる不純物領域(ソース領域又はドレイン領域)と同じ層の半導体層と電源線2407の一部とで第2の電極とする、容量素子2403が形成されている。なお、図24の画素レイアウトは、図21の画素におけるレイアウトの一例であってこれに限定されない。図24の駆動トランジスタ2401、スイッチングトランジスタ2402、容量素子2403、第1の走査線2405、信号線2406、電源線2407、抵抗素子2408、トランジスタ2409、第2の走査線2410は、それぞれ図21の駆動トランジスタ101、スイッチングトランジスタ102、容量素子103、第1の走査線105、信号線106、電源線107、抵抗素子2101、トランジスタ1801、第2の走査線110に相当する。また、画素電極2404上に発光層と対向電極が形成されることにより、図21に示す発光素子104が完成する。 Next, the pixel layout of FIG. 24 will be described. The pixel includes a driving transistor 2401, a switching transistor 2402, a capacitor 2403, a pixel electrode 2404, a first scanning line 2405, a signal line 2406, a power supply line 2407, a resistance element 2408, a transistor 2409, and a second scanning line 2410. ing. The switching transistor 2402 has a gate terminal which is part of the first scanning line 2405, a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the signal line 2406, and a second terminal (source terminal or drain terminal). The gate terminal of the driving transistor 2401 is connected. In addition, the transistor 2409 includes a gate terminal which is part of the second scan line 2410, a first terminal (source terminal or drain terminal) is connected to the gate terminal of the driving transistor 2401, and a second terminal (source terminal or drain terminal). Drain terminal) is connected to the second scanning line 2410 through the resistance element 2408. Note that the resistance element 2408 is a semiconductor layer that is the same layer as an impurity region (a source region or a drain region) which serves as a first terminal of the transistor 2409 and is located below the second scan line 2410. At this time, the width of the semiconductor layer may be larger than the width of the second scanning line 2410. Impurities can be added to a portion of the semiconductor layer that protrudes beyond the second scan line 2410; therefore, the resistance value can be controlled by adjusting the area of the portion to which the impurities are added. In addition, the driving transistor 2401 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the power supply line 2407 and a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the pixel electrode 2404. In addition, a part of the electrode constituting the gate terminal of the driving transistor 2401 is a first electrode, and the semiconductor layer and the power supply line 2407 in the same layer as the impurity region (source region or drain region) to be the first terminal of the driving transistor 2401 A capacitor element 2403 is formed as a second electrode with a part of the capacitor. Note that the pixel layout in FIG. 24 is an example of the layout in the pixel in FIG. 21 and is not limited to this. The driving transistor 2401, the switching transistor 2402, the capacitor 2403, the first scanning line 2405, the signal line 2406, the power supply line 2407, the resistance element 2408, the transistor 2409, and the second scanning line 2410 in FIG. This corresponds to the transistor 101, the switching transistor 102, the capacitor 103, the first scanning line 105, the signal line 106, the power supply line 107, the resistance element 2101, the transistor 1801, and the second scanning line 110. In addition, a light emitting layer and a counter electrode are formed over the pixel electrode 2404, whereby the light emitting element 104 illustrated in FIG. 21 is completed.

なお、抵抗素子2408の構造をより詳しく説明するため、楕円2411で囲む付近を拡大した図を図27(b)に示す。また、その断面をより詳しく説明するため破線AB間の断面図を図27(a)に示す。なお、図27(b)では、第2の走査線2410の下層に位置する半導体層を点線で示している。 Note that FIG. 27B is an enlarged view of the vicinity surrounded by an ellipse 2411 in order to describe the structure of the resistance element 2408 in more detail. Further, FIG. 27A shows a cross-sectional view between broken lines AB in order to explain the cross section in more detail. Note that in FIG. 27B, the semiconductor layer located below the second scan line 2410 is indicated by a dotted line.

図27(a)の断面図を用いて説明する。基板2701上に下地膜2702を有している。基板2701としてはガラス基板、石英基板、プラスチック基板、セラミックス基板等の絶縁性基板、金属基板、半導体基板等を用いることができる。下地膜2702はCVD法やスパッタ法により形成することができる。例えばSiH、NO、NHを原料に用いたCVD法により形成した酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜等を適用することができる。また、これらの積層を用いても良い。なお、下地膜2702は基板2701から不純物が半導体層に拡散することを防ぐために設けるものであり、基板2701にガラス基板や石英基板を用いている場合には下地膜2702は設けなくてもよい。 This will be described with reference to the sectional view of FIG. A base film 2702 is provided over the substrate 2701. As the substrate 2701, a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, an insulating substrate such as a ceramic substrate, a metal substrate, a semiconductor substrate, or the like can be used. The base film 2702 can be formed by a CVD method or a sputtering method. For example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or the like formed by a CVD method using SiH 4 , N 2 O, or NH 3 as a raw material can be used. Moreover, you may use these lamination | stacking. Note that the base film 2702 is provided in order to prevent impurities from diffusing from the substrate 2701 to the semiconductor layer, and the base film 2702 is not necessarily provided when a glass substrate or a quartz substrate is used as the substrate 2701.

下地膜2702上に島状の半導体層を有する。半導体層にはN型のチャネルが形成されるチャネル形成領域2703、ソース領域又はドレイン領域となる不純物領域2705、低濃度不純物領域(LDD領域)2704、抵抗素子として機能する半導体層2706が形成されている。そして、チャネル形成領域2703及び半導体層2706上にゲート絶縁膜2707を介してゲート電極2708及び第1の配線2709を有している。ゲート絶縁膜2707としてはCVD法やスパッタ法により形成される酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜等を用いることができる。また、ゲート電極2708としてはアルミニウム(Al)膜、銅(Cu)膜、アルミニウム又は銅を主成分とする薄膜、クロム(Cr)膜、タンタル(Ta)膜、窒化タンタル(TaN)膜、チタン(Ti)膜、タングステン(W)膜、モリブデン(Mo)膜等を用いることができる。 An island-shaped semiconductor layer is provided over the base film 2702. In the semiconductor layer, a channel formation region 2703 in which an N-type channel is formed, an impurity region 2705 serving as a source region or a drain region, a low concentration impurity region (LDD region) 2704, and a semiconductor layer 2706 functioning as a resistance element are formed. Yes. A gate electrode 2708 and a first wiring 2709 are provided over the channel formation region 2703 and the semiconductor layer 2706 with a gate insulating film 2707 interposed therebetween. As the gate insulating film 2707, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or the like formed by a CVD method or a sputtering method can be used. As the gate electrode 2708, an aluminum (Al) film, a copper (Cu) film, a thin film mainly containing aluminum or copper, a chromium (Cr) film, a tantalum (Ta) film, a tantalum nitride (TaN) film, titanium ( A Ti) film, a tungsten (W) film, a molybdenum (Mo) film, or the like can be used.

ゲート電極2708の脇にはサイドウォール2717が形成されている。ゲート電極2708を覆うようにシリコン化合物、例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜若しくは酸化窒化シリコン膜を形成した後、エッチバックしてサイドウォール2717を形成することができる。 Sidewalls 2717 are formed on the sides of the gate electrode 2708. A sidewall 2717 can be formed by forming a silicon compound such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film so as to cover the gate electrode 2708 and then etching back.

なお、LDD領域2704はサイドウォール2717の下部に位置している。つまり、自己整合的にLDD領域2704が形成されている。 Note that the LDD region 2704 is located below the sidewall 2717. That is, the LDD region 2704 is formed in a self-aligning manner.

ゲート電極2708、サイドウォール2717およびゲート絶縁膜2707上には第1の層間絶縁膜2710を有している。第1の層間絶縁膜2710は下層に無機絶縁膜、上層に樹脂膜を有している。無機絶縁膜としては、窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜又はこれらを積層した膜を用いることができる。樹脂膜としては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ポリイミドアミド、エポキシなどを用いることができる。 A first interlayer insulating film 2710 is provided over the gate electrode 2708, the sidewall 2717, and the gate insulating film 2707. The first interlayer insulating film 2710 has an inorganic insulating film as a lower layer and a resin film as an upper layer. As the inorganic insulating film, a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or a film in which these are stacked can be used. As the resin film, polyimide, polyamide, acrylic, polyimide amide, epoxy, or the like can be used.

また、第1の層間絶縁膜2710上には、第2の配線2711と第3の配線2712とを有している。なお、第2の配線2711はコンタクトホールを介して不純物領域2705と電気的に接続されている。また、第3の配線2712は、コンタクトホールを介して、不純物領域2718と第1の配線2709と接続されている。また、第2の配線2711や第3の配線2712としては、チタン(Ti)膜やアルミニウム(Al)膜や銅(Cu)膜やTiを含むアルミニウム膜などを用いることができる。なお、第2の配線2711や第3の配線2712と同じ層に信号線などの配線を設ける場合には低抵抗な銅を用いるとよい。 In addition, a second wiring 2711 and a third wiring 2712 are provided over the first interlayer insulating film 2710. Note that the second wiring 2711 is electrically connected to the impurity region 2705 through a contact hole. The third wiring 2712 is connected to the impurity region 2718 and the first wiring 2709 through a contact hole. As the second wiring 2711 and the third wiring 2712, a titanium (Ti) film, an aluminum (Al) film, a copper (Cu) film, an aluminum film containing Ti, or the like can be used. Note that in the case where a wiring such as a signal line is provided in the same layer as the second wiring 2711 or the third wiring 2712, low resistance copper may be used.

第2の配線2711、第3の配線2712及び第1の層間絶縁膜2710上に絶縁物2714が形成されている。絶縁物2714としては、例えば、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることができる。 An insulator 2714 is formed over the second wiring 2711, the third wiring 2712, and the first interlayer insulating film 2710. As the insulator 2714, for example, a positive photosensitive acrylic resin film can be used.

絶縁物2714上には有機化合物を含む層2715を有し、有機化合物を含む層2715上には対向電極2716を有する。対向電極2716に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料を用いることが望ましい。例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、リチウム(Li)、カルシウム(Ca)、若しくはこれらの合金又は、MgAg、MgIn、AlLi、CaF、若しくはCaなどの金属薄膜を用いることができる。こうして薄い金属薄膜を用いることで光を透過させることが可能な陰極を形成することができる。 A layer 2715 containing an organic compound is provided over the insulator 2714, and a counter electrode 2716 is provided over the layer 2715 containing an organic compound. As a material used for the counter electrode 2716, a material having a low work function is preferably used. For example, aluminum (Al), silver (Ag), lithium (Li), calcium (Ca), or an alloy thereof, or a metal thin film such as MgAg, MgIn, AlLi, CaF 2 , or Ca 3 N 2 is used. it can. Thus, by using a thin metal thin film, a cathode capable of transmitting light can be formed.

こうして、トランジスタ2719、トランジスタ2720、抵抗素子2721が形成される。トランジスタ2719、トランジスタ2720、抵抗素子2721はそれぞれ図24のスイッチングトランジスタ2402、トランジスタ2409、抵抗素子2408に相当する。なお、ここでは一例として上面射出構造の表示装置の場合について説明したがこれに限定されない。 Thus, a transistor 2719, a transistor 2720, and a resistance element 2721 are formed. The transistor 2719, the transistor 2720, and the resistance element 2721 correspond to the switching transistor 2402, the transistor 2409, and the resistance element 2408 in FIG. Note that although the case of a display device having a top emission structure has been described here as an example, the present invention is not limited to this.

また、電流電圧変換素子1802として整流素子1901を適用した場合の構成を図19に示す。Nチャネル型のトランジスタ1801は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を駆動トランジスタ101のゲート端子と接続し、ゲート端子を第2の走査線110に接続する。また、トランジスタ1801の第2端子(ソース端子又はドレイン端子)は整流素子1901を介して第2の走査線110と接続する。なお、整流素子1901は、第2の走査線110からトランジスタ1801の第2端子へ流れる電流の方向を順方向電流となるように接続する。 Further, FIG. 19 shows a configuration in the case where a rectifying element 1901 is applied as the current-voltage conversion element 1802. The N-channel transistor 1801 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the gate terminal of the driving transistor 101 and a gate terminal connected to the second scanning line 110. In addition, the second terminal (source terminal or drain terminal) of the transistor 1801 is connected to the second scanning line 110 through the rectifier element 1901. Note that the rectifying element 1901 is connected so that the direction of current flowing from the second scanning line 110 to the second terminal of the transistor 1801 becomes a forward current.

本構成によれば、画素に非点灯とするビデオ信号(駆動トランジスタ101をオフにするゲート電位Vsig(H))が入力され、第2の走査線110がLレベルとなっている場合において、トランジスタ1801がノーマリーオンとなっていても、整流素子1901に印加される電圧は逆方向電圧であるため電流は流れない。また、整流素子1901に逆方向電流(オフ電流)が流れる場合には、一定の電圧が整流素子1901に印加されていることになる。よって、トランジスタ1801の第2端子の電位は第2の走査線110のLレベルの電位より高くなる。つまり、トランジスタ1801は、ゲート端子よりもソース端子の電位が高くなるため、電流が流れにくくなる。つまり、オフ電流が低減される。 According to this configuration, when a video signal for turning off the pixel (a gate potential Vsig (H) for turning off the driving transistor 101) is input to the pixel and the second scanning line 110 is at the L level, the transistor Even if 1801 is normally on, no current flows because the voltage applied to the rectifying element 1901 is a reverse voltage. In addition, when a reverse current (off-state current) flows through the rectifying element 1901, a constant voltage is applied to the rectifying element 1901. Accordingly, the potential of the second terminal of the transistor 1801 is higher than the L-level potential of the second scanning line 110. That is, since the potential of the source terminal of the transistor 1801 is higher than that of the gate terminal, current hardly flows. That is, the off current is reduced.

なお、整流素子1901は、PIN接合ダイオード、PN接合ダイオード、ショットキーダイオード、カーボンナノチューブを用いたダイオード、トランジスタ、ダイオード接続トランジスタなど、なんでもよい。より好ましくはPN接合ダイオードである。整流素子1901として、PN接合ダイオードを用いた場合について図20を用いて説明する。 Note that the rectifying element 1901 may be anything such as a PIN junction diode, a PN junction diode, a Schottky diode, a diode using a carbon nanotube, a transistor, or a diode-connected transistor. A PN junction diode is more preferable. A case where a PN junction diode is used as the rectifying element 1901 will be described with reference to FIG.

Nチャネル型のトランジスタ1801は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を駆動トランジスタ101のゲート端子と接続し、ゲート端子を第2の走査線110に接続する。また、トランジスタ1801の第2端子(ソース端子又はドレイン端子)はPN接合ダイオード2001のN型半導体領域と接続する。そして、PN接合ダイオード2001のP型半導体領域は第2の走査線110と接続されている。なお、Nチャネル型のトランジスタ1801の第2端子はN型不純物領域を有しているので、PN接合ダイオード2001のN型半導体としてはNチャネル型のトランジスタ1801のN型不純物領域を用いることができる。つまり、トランジスタ1801のゲート端子と第2端子との間にP型の不純物領域を有していればよい。この画素のレイアウトを図14における断面図15(c)を用いて説明する。 The N-channel transistor 1801 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the gate terminal of the driving transistor 101 and a gate terminal connected to the second scanning line 110. The second terminal (source terminal or drain terminal) of the transistor 1801 is connected to the N-type semiconductor region of the PN junction diode 2001. The P-type semiconductor region of the PN junction diode 2001 is connected to the second scanning line 110. Note that since the second terminal of the N-channel transistor 1801 has an N-type impurity region, the N-type impurity region of the N-channel transistor 1801 can be used as the N-type semiconductor of the PN junction diode 2001. . That is, it suffices to have a P-type impurity region between the gate terminal and the second terminal of the transistor 1801. The layout of this pixel will be described with reference to a cross-sectional view 15c in FIG.

本画素構成の特徴は、トランジスタ1516の一方の不純物領域側にP型の不純物領域1529を有する。つまり、図14におけるレイアウトにおいては、トランジスタ1409の第2端子側の不純物領域において、チャネル形成領域から近い側がN型、遠い側がP型の不純物領域となっている。よって、トランジスタ1516の一方の不純物領域の一部とP型の不純物領域1529とでPN接合ダイオード1530が形成される。他の共通するところは図15(a)での説明を参照されたい。このように、PN接合ダイオード2001のN型半導体領域はトランジスタ1801の第2端子となるN型の不純物が添加された不純物領域を用いることができる。そして、この不純物領域が形成される半導体層にP型の不純物を添加してP型の半導体領域を形成すれば、PN接合ダイオード2001とトランジスタ1801とが直接的に接続されるので、コンタクトのための端子を設ける必要がなくなる。よって、画素のレイアウトにおいて、開口率の向上の観点からも有利である。なお、P型の不純物領域とN型の不純物領域の間に不純物の添加されていない領域があってもよい。その場合にはPN接合ダイオード1602の代わりにPIN接合ダイオードとなる。PIN接合ダイオードだとオフ電流をより減らすことができる。また、PIN接合ダイオードで発生する電圧がより大きくなるので、トランジスタ1801がよりオフしやすくなる。 A feature of this pixel structure is that a p-type impurity region 1529 is provided on one impurity region side of the transistor 1516. That is, in the layout in FIG. 14, in the impurity region on the second terminal side of the transistor 1409, the side closer to the channel formation region is an N-type impurity region and the far side is a P-type impurity region. Accordingly, a part of one impurity region of the transistor 1516 and the P-type impurity region 1529 form a PN junction diode 1530. For other common points, refer to the description in FIG. As described above, the N-type semiconductor region of the PN junction diode 2001 can be an impurity region to which an N-type impurity serving as the second terminal of the transistor 1801 is added. If a P-type semiconductor region is formed by adding a P-type impurity to the semiconductor layer in which the impurity region is formed, the PN junction diode 2001 and the transistor 1801 are directly connected. There is no need to provide a terminal. Thus, the pixel layout is advantageous from the viewpoint of improving the aperture ratio. There may be a region where no impurity is added between the P-type impurity region and the N-type impurity region. In that case, a PIN junction diode is used instead of the PN junction diode 1602. A PIN junction diode can further reduce the off current. In addition, since the voltage generated in the PIN junction diode becomes larger, the transistor 1801 is more likely to be turned off.

なお、図20のような構成の画素の場合において、画素に非点灯とするビデオ信号(駆動トランジスタ101をオフにするゲート電位Vsig(H))が入力され、第2の走査線110がLレベルのときに、トランジスタ1801にオフ電流が流れたとしても、PN接合ダイオード2001に印加される電圧は逆方向電圧であるため、オフ電流は小さい。また、PN接合ダイオード2001に逆方向電流が流れる場合、PN接合ダイオード2001の両端子間には電圧が発生している。つまり、トランジスタ1801の第2端子の電位は、第2の走査線110のLレベルの電位より高くなる。よって、トランジスタ1801はゲート端子よりもソース端子の電位が高くなるため、トランジスタ1801には電流が流れにくくなる。つまり、オフ電流が低減される。 Note that in the case of the pixel having the structure illustrated in FIG. 20, a non-lighting video signal (a gate potential Vsig (H) for turning off the driving transistor 101) is input to the pixel, and the second scanning line 110 is at the L level. In this case, even if an off-state current flows through the transistor 1801, the off-state current is small because the voltage applied to the PN junction diode 2001 is a reverse voltage. When a reverse current flows through the PN junction diode 2001, a voltage is generated between both terminals of the PN junction diode 2001. That is, the potential of the second terminal of the transistor 1801 is higher than the L-level potential of the second scanning line 110. Accordingly, since the potential of the source terminal of the transistor 1801 is higher than that of the gate terminal, current does not easily flow through the transistor 1801. That is, the off current is reduced.

また、電流電圧変換素子1802として、Pチャネル型トランジスタを用いることもできる。図22を用いて説明する。トランジスタ1801は、第1端子を駆動トランジスタ101のゲート端子と接続し、第2端子をPチャネル型のトランジスタ2201の第2端子(ソース端子又はドレイン端子)と接続する。また、トランジスタ1801のゲート端子を第2の走査線110と接続する。また、Pチャネル型のトランジスタ2201は、ゲート端子を電源線107と接続し、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)を第2の走査線110と接続する。 In addition, a P-channel transistor can be used as the current-voltage conversion element 1802. This will be described with reference to FIG. The transistor 1801 has a first terminal connected to the gate terminal of the driving transistor 101 and a second terminal connected to a second terminal (source terminal or drain terminal) of the P-channel transistor 2201. In addition, the gate terminal of the transistor 1801 is connected to the second scan line 110. In addition, the P-channel transistor 2201 has a gate terminal connected to the power supply line 107 and a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the second scanning line 110.

画素に非点灯とするビデオ信号(駆動トランジスタ101をオフにするゲート電位Vsig(H))が入力され、第2の走査線110がLレベルであったときに、トランジスタ1801がノーマリーオンであっても、トランジスタ2201の第2端子の電位はさほど高い電位とはならない。そのため、トランジスタ2201は、ゲート端子の接続された電源線107の電位より第2端子の電位が低くなるので、Pチャネル型のトランジスタ2201はオフする。トランジスタ2201の第2端子の電位が低ければ低いほどこのトランジスタ2201に流れるオフ電流は小さくなる。一方、このトランジスタ2201の第2端子の電位が高くなると、トランジスタ1801はゲート端子より第2端子の電位が高くなるため、よりトランジスタ1801にはよりオフ電流が流れにくくなる。つまり、この構成によれば大幅なオフ電流の低減を図ることが可能となる。なお、第2の走査線110がHレベルのときには、電源線107の電位よりも第2の走査線110の電位が高いので、Pチャネル型のトランジスタ2201はオンする。また、このときトランジスタ1801の第2端子は第2の走査線110より低くなるので、トランジスタ1801もオンする。よって、画素を非点灯にする信号を駆動トランジスタ101のゲート端子に入力することができる。 When a video signal for turning off the pixel (a gate potential Vsig (H) for turning off the driving transistor 101) is input and the second scanning line 110 is at an L level, the transistor 1801 is normally on. However, the potential of the second terminal of the transistor 2201 is not so high. Therefore, since the potential of the second terminal of the transistor 2201 is lower than the potential of the power supply line 107 to which the gate terminal is connected, the P-channel transistor 2201 is turned off. The lower the potential of the second terminal of the transistor 2201, the lower the off-current flowing through the transistor 2201. On the other hand, when the potential of the second terminal of the transistor 2201 is increased, the potential of the second terminal of the transistor 1801 is higher than that of the gate terminal, so that an off-current is less likely to flow through the transistor 1801. That is, according to this configuration, it is possible to significantly reduce the off-state current. Note that when the second scanning line 110 is at an H level, the potential of the second scanning line 110 is higher than the potential of the power supply line 107, and thus the P-channel transistor 2201 is turned on. At this time, since the second terminal of the transistor 1801 is lower than the second scanning line 110, the transistor 1801 is also turned on. Therefore, a signal for turning off the pixel can be input to the gate terminal of the driving transistor 101.

ここで、一般的にNチャネル型のトランジスタはLDD領域を形成し易いため、Nチャネル型のトランジスタを用いることによりオフ電流の低減を図ることができる。しかし、活性層(チャネル形成領域)に多結晶シリコン膜を用いると、N型化する傾向が強いため、Nチャネル型のトランジスタはややディプレッション型トランジスタになりやすい。このとき、Pチャネル型のトランジスタはエンハンスメント型トランジスタになるので、Nチャネル型のトランジスタ及びPチャネル型のトランジスタを組み合わせて用いることにより、効果的にオフ電流を低減することができる。 Here, in general, an N-channel transistor can easily form an LDD region; therefore, off-state current can be reduced by using an N-channel transistor. However, when a polycrystalline silicon film is used for the active layer (channel formation region), an N-type transistor tends to be a depletion type transistor because it tends to be N-type. At this time, since the P-channel transistor becomes an enhancement transistor, the off-state current can be effectively reduced by using a combination of an N-channel transistor and a P-channel transistor.

なお、図22のような構成の場合には、トランジスタ1801とトランジスタ2201の間にPN接合ダイオードを設けてもよい。つまり、図43に示すように、トランジスタ1801の第2端子にPN接合ダイオード4301のN型半導体領域を接続し、トランジスタ2201の第2端子にPN接合ダイオード4301のP型半導体領域を接続する。なお、このとき、トランジスタ2201の第2端子となる不純物領域をPN接合ダイオード4301のP型半導体領域として、トランジスタ1801の第2端子となる不純物領域をPN接合ダイオード4301のN型半導体領域として用いることにより、トランジスタ1801とPN接合ダイオード4301との接続や、Pチャネル型のトランジスタ2201とPN接合ダイオード4301との接続のために、コンタクトを設ける必要がない。これは、図15(c)や、図20の場合と同様である。よって、画素の開口率を高くする観点においても有利である。なお、P型の不純物領域とN型の不純物領域の間に不純物の添加されていない領域があってもよい。その場合にはPN接合ダイオード4301の代わりにPIN接合ダイオードとなる。PIN接合ダイオードだとオフ電流をより減らすことができる。また、PIN接合ダイオードで発生する電圧がより大きくなるので、トランジスタ1801がよりオフしやすくなる。 Note that in the case of the structure illustrated in FIG. 22, a PN junction diode may be provided between the transistor 1801 and the transistor 2201. That is, as shown in FIG. 43, the N-type semiconductor region of the PN junction diode 4301 is connected to the second terminal of the transistor 1801, and the P-type semiconductor region of the PN junction diode 4301 is connected to the second terminal of the transistor 2201. Note that at this time, the impurity region serving as the second terminal of the transistor 2201 is used as a P-type semiconductor region of the PN junction diode 4301, and the impurity region serving as the second terminal of the transistor 1801 is used as an N-type semiconductor region of the PN junction diode 4301. Therefore, there is no need to provide a contact for connection between the transistor 1801 and the PN junction diode 4301 or connection between the P-channel transistor 2201 and the PN junction diode 4301. This is the same as in FIG. 15C and FIG. Therefore, it is advantageous from the viewpoint of increasing the aperture ratio of the pixel. There may be a region where no impurity is added between the P-type impurity region and the N-type impurity region. In that case, a PIN junction diode is used instead of the PN junction diode 4301. A PIN junction diode can further reduce the off current. In addition, since the voltage generated in the PIN junction diode becomes larger, the transistor 1801 is more likely to be turned off.

また、実施の形態1の図1で示した画素の整流素子109の代わりに、Pチャネル型のトランジスタと電流電圧変換素子とを組み合わせて用いる場合について図50を用いて説明する。 A case where a P-channel transistor and a current-voltage conversion element are used in combination instead of the rectifying element 109 of the pixel shown in FIG. 1 of Embodiment 1 is described with reference to FIG.

Pチャネル型のトランジスタ5001は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が電流電圧変換素子5002を介して駆動トランジスタ101のゲート端子と接続され、ゲート端子が第2の走査線110に接続されている。また、トランジスタ5001の第2端子(ソース端子又はドレイン端子)は第2の走査線110と接続されている。 The P-channel transistor 5001 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the gate terminal of the driving transistor 101 via the current-voltage conversion element 5002 and a gate terminal connected to the second scanning line 110. Yes. The second terminal (source terminal or drain terminal) of the transistor 5001 is connected to the second scan line 110.

なお、電流電圧変換素子5002は、電流が流れるとその両端子間に電圧が発生する素子である。 Note that the current-voltage conversion element 5002 is an element that generates a voltage between both terminals when a current flows.

よって、本実施の形態に示す画素構成により、例えば図8を用いて説明した駆動方法を実現することができる。 Therefore, the driving method described using, for example, FIG. 8 can be realized by the pixel structure described in this embodiment.

(実施の形態3)
本実施の形態では、画素を非点灯(黒表示)にすべきときに、発光素子がわずかに発光してしまうことを防ぐことがより可能な画素構成を示す。つまり、駆動トランジスタにオフ電流が流れても、発光素子へは電流が流れないようにする。
(Embodiment 3)
In this embodiment mode, a pixel configuration in which it is possible to prevent the light-emitting element from slightly emitting light when the pixel is not lit (black display) is shown. That is, even when an off current flows through the driving transistor, no current flows through the light emitting element.

図56に示す画素は、駆動トランジスタ5601と、相補用トランジスタ5611と、スイッチングトランジスタ5602と、発光素子5604と、整流素子5609と、第1の走査線5605と、信号線5606と、電源線5607と、第2の走査線5610とを有する。なお、駆動トランジスタ5601はPチャネル型トランジスタであり、相補用トランジスタ5611及びスイッチングトランジスタ5602はNチャネル型トランジスタである。そして、スイッチングトランジスタ5602は第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が信号線5606に接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が駆動トランジスタ5601及び相補用トランジスタ5611のゲート端子に接続されている。駆動トランジスタ5601及び相補用トランジスタ5611の第2端子(ソース端子又はドレイン端子)は、発光素子5604の画素電極と接続されている。駆動トランジスタ5601の第1端子は電源線5607に接続されている。また、相補用トランジスタ5611の第2端子は配線5612に接続されている。また、駆動トランジスタ5601及び相補用トランジスタ5611のゲート端子は、容量素子5603の一方の電極と接続されている。容量素子5603の他方の電極は電源線5607に接続されている。また、駆動トランジスタ5601及び相補用トランジスタ5611のゲート端子が整流素子5609を介して第2の走査線5610に接続されている。 56 includes a driving transistor 5601, a complementary transistor 5611, a switching transistor 5602, a light-emitting element 5604, a rectifying element 5609, a first scanning line 5605, a signal line 5606, and a power supply line 5607. And a second scan line 5610. Note that the driving transistor 5601 is a P-channel transistor, and the complementary transistor 5611 and the switching transistor 5602 are N-channel transistors. The switching transistor 5602 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the signal line 5606 and a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the gate terminals of the driving transistor 5601 and the complementary transistor 5611. Yes. Second terminals (source terminal or drain terminal) of the driving transistor 5601 and the complementary transistor 5611 are connected to the pixel electrode of the light-emitting element 5604. A first terminal of the driving transistor 5601 is connected to the power supply line 5607. The second terminal of the complementary transistor 5611 is connected to the wiring 5612. The gate terminals of the driving transistor 5601 and the complementary transistor 5611 are connected to one electrode of the capacitor 5603. The other electrode of the capacitor 5603 is connected to the power supply line 5607. In addition, gate terminals of the driving transistor 5601 and the complementary transistor 5611 are connected to the second scanning line 5610 through the rectifier element 5609.

なお、電源線5607には、高電源電位が入力され、発光素子5604の対向電極には低電源電位が入力されている。高電源電位と低電源電位とは高電源電位>低電源電位を満たす関係であり、また、高電源電位と低電源電位との電位差が発光素子5604の順方向しきい値電圧となるようにする。 Note that a high power supply potential is input to the power supply line 5607 and a low power supply potential is input to the counter electrode of the light-emitting element 5604. The high power supply potential and the low power supply potential satisfy the relationship of high power supply potential> low power supply potential, and the potential difference between the high power supply potential and the low power supply potential is set to the forward threshold voltage of the light-emitting element 5604. .

また、配線5612の電位は発光素子5604の対向電極5608の電位と等しいか、又はそれ以下の電位とすることが望ましい。 The potential of the wiring 5612 is preferably equal to or lower than the potential of the counter electrode 5608 of the light-emitting element 5604.

まず、画素への信号書き込み動作について説明する。画素へ信号の書き込みを行う際には、第1の走査線5605にHレベルの信号を入力し、スイッチングトランジスタ5602をオンにする。そして、信号線5606からビデオ信号を画素へ書き込む。つまり、駆動トランジスタ5601及び相補用トランジスタ5611のゲート端子にビデオ信号を入力する。なお、このとき、第2の走査線5610はLレベルにしておく。 First, a signal writing operation to a pixel will be described. When writing a signal to the pixel, an H-level signal is input to the first scan line 5605 and the switching transistor 5602 is turned on. Then, a video signal is written to the pixel from the signal line 5606. That is, a video signal is input to the gate terminals of the driving transistor 5601 and the complementary transistor 5611. At this time, the second scanning line 5610 is kept at the L level.

このとき、容量素子5603に電荷が蓄積される。よって、第1の走査線5605にLレベルの信号が入力され、スイッチングトランジスタ5602がオフしても、ビデオ信号の電位は容量素子5603によって保持される。 At this time, electric charge is accumulated in the capacitor 5603. Therefore, even when an L-level signal is input to the first scan line 5605 and the switching transistor 5602 is turned off, the potential of the video signal is held by the capacitor 5603.

よって、ビデオ信号が画素を点灯にするVsig(L)の場合には、駆動トランジスタ5601がオンし、相補用トランジスタ5611がオフする。そして、駆動トランジスタ5601を介して電源線5607に入力されている電位を発光素子5604の画素電極へ供給することができる。 Therefore, when the video signal is Vsig (L) for lighting the pixel, the driving transistor 5601 is turned on and the complementary transistor 5611 is turned off. Then, the potential input to the power supply line 5607 through the driving transistor 5601 can be supplied to the pixel electrode of the light-emitting element 5604.

また、ビデオ信号が画素を非点灯にするVsig(H)の場合には、駆動トランジスタ5601がオフし、相補用トランジスタ5611がオンする。よって、電源線5607に入力されている電位は発光素子5604の画素電極へ供給されない。しかし、駆動トランジスタ5601がノーマリーオンとなっているときには、駆動トランジスタ5601にわずかに電流が流れてしまうことがある。通常このオフ電流が発光素子に流れてしまうため発光素子がわずかに発光してしまい、画素を非点灯(黒表示)にできず、表示不良を起こしてしまうことがある。しかし、本画素構成によれば、駆動トランジスタ5601に流れるオフ電流が、相補用トランジスタ5611を介して配線5612に流れるため、発光素子5604へは電流が流れない。つまり、画素を非点灯(黒表示)にすることができる。なぜなら、このとき相補用トランジスタ5611はオンしているため、配線5612に電流が流れるからである。 When the video signal is Vsig (H) that does not light the pixel, the driving transistor 5601 is turned off and the complementary transistor 5611 is turned on. Therefore, the potential input to the power supply line 5607 is not supplied to the pixel electrode of the light-emitting element 5604. However, when the driving transistor 5601 is normally on, a slight current may flow through the driving transistor 5601. Normally, this off-current flows to the light emitting element, so that the light emitting element emits light slightly, and the pixel cannot be turned off (black display), which may cause a display defect. However, according to this pixel structure, the off-current that flows through the driving transistor 5601 flows through the complementary transistor 5611 through the wiring 5612, so that no current flows through the light-emitting element 5604. That is, the pixel can be turned off (black display). This is because a current flows through the wiring 5612 because the complementary transistor 5611 is on at this time.

なお、配線5612の電位を発光素子5604の対向電極の電位より低くすることにより、発光素子5604に逆バイアスの電圧を印加することができる。このように、逆方向バイアスの電圧を発光素子5604に印加しても、正常な発光素子5604には電流は流れない。一方、発光素子5604に短絡箇所が有る場合には、その短絡箇所に電流が流れる。すると、短絡箇所に集中して電流が流れ、発光素子5604の短絡箇所が絶縁される。発光素子5604の短絡箇所を絶縁することにより、画素の表示不良を改善することができる。また、発光素子5604の寿命を延ばすことが可能となる。 Note that a reverse bias voltage can be applied to the light-emitting element 5604 by making the potential of the wiring 5612 lower than the potential of the counter electrode of the light-emitting element 5604. Thus, even when a reverse bias voltage is applied to the light emitting element 5604, no current flows through the normal light emitting element 5604. On the other hand, when the light emitting element 5604 has a short-circuit portion, a current flows through the short-circuit portion. Then, current flows concentrated on the short-circuited portion, and the short-circuited portion of the light emitting element 5604 is insulated. By insulating the short-circuited portion of the light-emitting element 5604, display defects of the pixel can be improved. In addition, the lifetime of the light-emitting element 5604 can be extended.

なお、第1の走査線5605のHレベルの信号は、画素を非点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ5601をオフにするゲート電位Vsig(H))よりもスイッチングトランジスタ5602のしきい値電圧Vth分以上高い電位V1とすることが望ましい。なぜなら、スイッチングトランジスタ5602はNチャネル型のトランジスタであるため、信号線5606にVsig(H)が入力されると、第1端子がドレイン端子となる。したがって、スイッチングトランジスタ5602は、第2端子(このときにはソース端子)がゲート端子の電位より、スイッチングトランジスタ5602のしきい値電圧Vth分低い電位でオフしてしまう。つまり、スイッチングトランジスタ5602のゲート電位がV1より小さいと、信号線5606に入力されたVsig(H)を駆動トランジスタ5601のゲート端子に入力することができなくなってしまうからである。すると、駆動トランジスタ5601を完全にオフにすることができず、発光素子5604がわずかに発光してしまうことがある。 Note that the H level signal of the first scan line 5605 is equal to the threshold voltage Vth of the switching transistor 5602 than the video signal for turning off the pixel (the gate potential Vsig (H) for turning off the driving transistor 5601). The higher potential V1 is desirable. This is because the switching transistor 5602 is an N-channel transistor, so that when Vsig (H) is input to the signal line 5606, the first terminal becomes a drain terminal. Therefore, the switching transistor 5602 is turned off at a potential whose second terminal (in this case, the source terminal) is lower than the potential of the gate terminal by the threshold voltage Vth of the switching transistor 5602. That is, if the gate potential of the switching transistor 5602 is lower than V1, Vsig (H) input to the signal line 5606 cannot be input to the gate terminal of the driving transistor 5601. Then, the driving transistor 5601 cannot be completely turned off, and the light-emitting element 5604 may emit light slightly.

また、第1の走査線5605のLレベルの信号は、Vsig(L)よりも低い電位とすることが望ましい。例えば、第1の走査線5605のLレベルの信号が、画素を点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ5601がオンするゲート電位Vsig(L))と等しい電位である場合、Vsig(H)が書き込まれている画素は、他の行の画素への信号書き込みのために信号線5606にVsig(L)が入力されると、スイッチングトランジスタ5602のゲートソース間電圧は0Vとなる。すると、スイッチングトランジスタ5602がノーマリーオンとなってしまっているときにはオフ電流が流れてしまう。したがって、容量素子5603に蓄積された電荷が放電し、駆動トランジスタ5601のゲート電位が低くなることにより、駆動トランジスタ5601に電流が流れ、発光素子5604がわずかに発光してしまうことがある。 In addition, the L-level signal of the first scanning line 5605 is preferably set to a potential lower than Vsig (L). For example, when the L level signal of the first scanning line 5605 is equal to the video signal for turning on the pixel (the gate potential Vsig (L) at which the driving transistor 5601 is turned on), Vsig (H) is written. When Vsig (L) is input to the signal line 5606 for writing a signal to a pixel in another row, the gate-source voltage of the switching transistor 5602 becomes 0V. Then, an off current flows when the switching transistor 5602 is normally on. Accordingly, the charge accumulated in the capacitor 5603 is discharged and the gate potential of the driving transistor 5601 is lowered, whereby a current flows through the driving transistor 5601 and the light-emitting element 5604 may emit light slightly.

次に消去動作について説明する。第2の走査線5610にHレベルの信号を入力する。すると、整流素子5609に電流が流れる。すると、駆動トランジスタ5601及び相補用トランジスタ5611のゲート端子の電位をある電位にすることができる。この電位は、第2の走査線5610のHレベルの電位より整流素子5609のしきい値電圧分低い電位である。よって、消去動作により、画素を非点灯にするため、第2の走査線5610に入力するHレベルの電位はビデオ信号Vsig(H)より整流素子5609のしきい値電圧分高い電位とするとよい。 Next, the erase operation will be described. An H level signal is input to the second scan line 5610. Then, a current flows through the rectifying element 5609. Then, the gate terminals of the driving transistor 5601 and the complementary transistor 5611 can be set to a certain potential. This potential is lower than the H level potential of the second scanning line 5610 by the threshold voltage of the rectifier element 5609. Therefore, in order to turn off the pixel by the erasing operation, the H-level potential input to the second scan line 5610 is preferably higher than the video signal Vsig (H) by the threshold voltage of the rectifier element 5609.

このとき、第2の走査線5610に入力するHレベルの信号は、電源線5607に入力される高電源電位以上の電位とすることが望ましい。このHレベルの信号の電位を適宜設定することにより、消去期間において駆動トランジスタ5601を強制的にオフさせる場合に、駆動トランジスタ5601のゲート端子の電位をソース端子の電位よりも高くすることができる。したがって、駆動トランジスタ5601がノーマリーオンの場合でも駆動トランジスタ5601をオフにし、発光素子5604がわずかに発光してしまうのを防ぐことができる。 At this time, it is preferable that the H-level signal input to the second scan line 5610 be higher than or equal to the high power supply potential input to the power supply line 5607. By appropriately setting the potential of this H-level signal, the potential of the gate terminal of the driving transistor 5601 can be made higher than the potential of the source terminal when the driving transistor 5601 is forcibly turned off in the erasing period. Therefore, even when the driving transistor 5601 is normally on, the driving transistor 5601 can be turned off and the light-emitting element 5604 can be prevented from emitting light slightly.

なお、第2の走査線5610のHレベルは、第1の走査線5605のHレベルと同じでもよい。その結果、電源数を削減することができる。 Note that the H level of the second scanning line 5610 may be the same as the H level of the first scanning line 5605. As a result, the number of power supplies can be reduced.

なお、消去動作時以外は、第2の走査線5610はLレベルの信号とする。このLレベルの信号の電位は、画素を点灯とするビデオ信号(駆動トランジスタ5601をオンにするゲート電位Vsig(L))以下の電位とすることが望ましい。しかし、このLレベルの電位を低くし過ぎると、画素に非点灯のビデオ信号(駆動トランジスタ5601をオフにするゲート電位Vsig(H))が書き込まれていた場合に、整流素子5609に印加される逆バイアス電圧が大きくなってしまうことにより、整流素子5609へ流れるオフ電流(逆方向電流ともいう)が大きくなってしまい、容量素子5603に保持した電荷が漏れてしまう。そして、駆動トランジスタ5601のゲート電位が低くなり、駆動トランジスタ5601のオフ電流が大きくなってしまう。よって、好ましくは、このLレベルの信号の電位は、画素を点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ5601をオンにするゲート電位Vsig(L))と等しくするとよい。 Note that the second scanning line 5610 is an L level signal except during an erasing operation. The potential of the L level signal is preferably equal to or lower than a video signal for lighting the pixel (a gate potential Vsig (L) for turning on the driving transistor 5601). However, if the L-level potential is made too low, a non-lighting video signal (a gate potential Vsig (H) for turning off the driving transistor 5601) is written to the pixel, the voltage is applied to the rectifying element 5609. When the reverse bias voltage is increased, off current (also referred to as reverse current) flowing to the rectifier element 5609 is increased, and the charge held in the capacitor 5603 leaks. Then, the gate potential of the driving transistor 5601 is lowered, and the off-state current of the driving transistor 5601 is increased. Therefore, the potential of the L-level signal is preferably equal to a video signal for turning on the pixel (a gate potential Vsig (L) for turning on the driving transistor 5601).

なお、図56の整流素子5609には、抵抗素子、PN接合ダイオード、PIN接合ダイオード、ショットキー型のダイオード、ダイオード接続したトランジスタ、カーボンナノチューブで形成されたダイオードのいずれか一又はそれらの組み合わせを用いることができる。実施の形態1で示した構成を適宜用いることができる。 Note that for the rectifying element 5609 in FIG. 56, any one or combination of a resistance element, a PN junction diode, a PIN junction diode, a Schottky diode, a diode-connected transistor, and a diode formed of carbon nanotubes is used. be able to. The structure described in Embodiment 1 can be used as appropriate.

また、整流素子の代わりに、電位伝達素子を用いることもできる。電位伝達素子としては、実施の形態2で示した様々な構成を用いることができる。 Further, a potential transmission element can be used instead of the rectifying element. As the potential transmission element, various structures described in Embodiment Mode 2 can be used.

なお、本画素構成では、ビデオ信号の電位や、第2の走査線に入力する電位を適宜設定することにより、駆動トランジスタのオフ電流を低減することができる。さらに、駆動トランジスタと相補的にオンオフする相補用トランジスタを設けることにより、駆動トランジスタにオフ電流が流れても、画素を非点灯(黒表示)にすることができるため、表示不良を防止することができる。 Note that in this pixel structure, the off-state current of the driving transistor can be reduced by appropriately setting the potential of the video signal and the potential input to the second scan line. Further, by providing a complementary transistor that is turned on / off complementarily to the drive transistor, the pixel can be turned off (black display) even when an off-current flows through the drive transistor, thereby preventing display defects. it can.

なお、配線5612と発光素子5604の対向電極に入力する電位を等しくする場合には、配線5612と対向電極5608とを接続することにより、対向電極の抵抗を低くすることができるため消費電力の低減を図ることができる。 Note that in the case where the potentials input to the wiring 5612 and the counter electrode of the light-emitting element 5604 are equal, the resistance of the counter electrode can be reduced by connecting the wiring 5612 and the counter electrode 5608, so that power consumption is reduced. Can be achieved.

その場合についての画素の部分断面について図57を用いて説明する。 A partial cross section of a pixel in that case will be described with reference to FIG.

基板5701上に下地膜5702を有している。基板5701としてはガラス基板、石英基板、プラスチック基板、セラミックス基板等の絶縁性基板、金属基板、半導体基板等を用いることができる。下地膜5702はCVD法やスパッタ法により形成することができる。例えばSiH、NO、NHを原料に用いたCVD法により形成した酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜等を適用することができる。また、これらの積層を用いても良い。なお、下地膜5702は基板5701から不純物が半導体層に拡散することを防ぐために設けるものであり、基板5701にガラス基板や石英基板を用いている場合には下地膜5702は設けなくてもよい。 A base film 5702 is provided over the substrate 5701. As the substrate 5701, a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, an insulating substrate such as a ceramic substrate, a metal substrate, a semiconductor substrate, or the like can be used. The base film 5702 can be formed by a CVD method or a sputtering method. For example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or the like formed by a CVD method using SiH 4 , N 2 O, or NH 3 as a raw material can be used. Moreover, you may use these lamination | stacking. Note that the base film 5702 is provided in order to prevent impurities from diffusing from the substrate 5701 into the semiconductor layer, and the base film 5702 is not necessarily provided when a glass substrate or a quartz substrate is used as the substrate 5701.

下地膜5702上に島状の半導体層を有する。半導体層にはP型のチャネルが形成されるチャネル形成領域5703、ソース領域又はドレイン領域となる不純物領域5704、N型のチャネルが形成されるチャネル形成領域5705、ソース又はドレイン領域となる不純物領域5720、低濃度不純物領域(LDD領域)5721が形成されている。そして、チャネル形成領域5703及びチャネル形成領域5705上にゲート絶縁膜5706を介してゲート電極5707を有している。ゲート絶縁膜5706としてはCVD法やスパッタ法により形成される酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜等を用いることができる。また、ゲート電極5707としてはアルミニウム(Al)膜、銅(Cu)膜、アルミニウム又は銅を主成分とする薄膜、クロム(Cr)膜、タンタル(Ta)膜、窒化タンタル(TaN)膜、チタン(Ti)膜、タングステン(W)膜、モリブデン(Mo)膜等を用いることができる。 An island-shaped semiconductor layer is provided over the base film 5702. In the semiconductor layer, a channel formation region 5703 in which a P-type channel is formed, an impurity region 5704 to be a source region or a drain region, a channel formation region 5705 in which an N-type channel is formed, and an impurity region 5720 to be a source or drain region A low concentration impurity region (LDD region) 5721 is formed. A gate electrode 5707 is provided over the channel formation region 5703 and the channel formation region 5705 with a gate insulating film 5706 interposed therebetween. As the gate insulating film 5706, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or the like formed by a CVD method or a sputtering method can be used. As the gate electrode 5707, an aluminum (Al) film, a copper (Cu) film, a thin film containing aluminum or copper as a main component, a chromium (Cr) film, a tantalum (Ta) film, a tantalum nitride (TaN) film, titanium ( A Ti) film, a tungsten (W) film, a molybdenum (Mo) film, or the like can be used.

ゲート電極5707の脇にはサイドウォール5722が形成されている。ゲート電極5707を覆うようにシリコン化合物、例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜若しくは酸化窒化シリコン膜を形成した後、エッチバックしてサイドウォール5722を形成することができる。 Sidewalls 5722 are formed beside the gate electrode 5707. A sidewall 5722 can be formed by forming a silicon compound such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film so as to cover the gate electrode 5707 and then etching back.

なお、LDD領域5721はサイドウォール5722の下部に位置している。つまり、自己整合的にLDD領域5721が形成されている。なお、サイドウォール5722は、LDD領域5721を自己整合的に形成するために設けているのであって、必ずしも設けなくともよい。 Note that the LDD region 5721 is located below the sidewall 5722. That is, the LDD region 5721 is formed in a self-aligning manner. Note that the sidewall 5722 is provided in order to form the LDD region 5721 in a self-aligning manner, and is not necessarily provided.

ゲート電極5707、サイドウォール5722およびゲート絶縁膜5706上には第1の層間絶縁膜を有している。第1の層間絶縁膜は下層に無機絶縁膜5718、上層に樹脂膜5708を有している。無機絶縁膜5718としては、窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜又はこれらを積層した膜を用いることができる。樹脂膜5708としては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ポリイミドアミド、エポキシなどを用いることができる。 A first interlayer insulating film is provided over the gate electrode 5707, the sidewall 5722, and the gate insulating film 5706. The first interlayer insulating film has an inorganic insulating film 5718 in the lower layer and a resin film 5708 in the upper layer. As the inorganic insulating film 5718, a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or a film in which these layers are stacked can be used. As the resin film 5708, polyimide, polyamide, acrylic, polyimide amide, epoxy, or the like can be used.

第1の層間絶縁膜上には、第1の電極5709及び第2の電極5724を有し、第1の電極5709はコンタクトホールを介して不純物領域5704及び不純物領域5720と電気的に接続されている。また、第2の電極5724はコンタクトホールを介して不純物領域5720と電気的に接続されている。第1の電極5709及び第2の電極5724としては、チタン(Ti)膜やアルミニウム(Al)膜や銅(Cu)膜やTiを含むアルミニウム膜などを用いることができる。なお、第1の電極5709及び第2の電極5724と同じ層に信号線などの配線を設ける場合には低抵抗な銅を用いるとよい。 A first electrode 5709 and a second electrode 5724 are provided over the first interlayer insulating film, and the first electrode 5709 is electrically connected to the impurity regions 5704 and 5720 through contact holes. Yes. The second electrode 5724 is electrically connected to the impurity region 5720 through a contact hole. As the first electrode 5709 and the second electrode 5724, a titanium (Ti) film, an aluminum (Al) film, a copper (Cu) film, an aluminum film containing Ti, or the like can be used. Note that in the case where a wiring such as a signal line is provided in the same layer as the first electrode 5709 and the second electrode 5724, low resistance copper may be used.

第1の電極5709、第2の電極5724および第1の層間絶縁膜上に第2の層間絶縁膜5710を有する。第2の層間絶縁膜としては、無機絶縁膜や、樹脂膜、又はこれらの積層を用いることができる。無機絶縁膜としては、窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜又はこれらを積層した膜を用いることができる。樹脂膜としては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ポリイミドアミド、エポキシなどを用いることができる。 A second interlayer insulating film 5710 is provided over the first electrode 5709, the second electrode 5724, and the first interlayer insulating film. As the second interlayer insulating film, an inorganic insulating film, a resin film, or a stacked layer thereof can be used. As the inorganic insulating film, a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or a film in which these are stacked can be used. As the resin film, polyimide, polyamide, acrylic, polyimide amide, epoxy, or the like can be used.

第2の層間絶縁膜5710上には画素電極5711および配線5719を有している。画素電極5711および配線5719は同じ材料により形成されている。つまり、同じ層に同時に形成されている。画素電極5711や配線5719に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、窒化チタン(TiN)膜、クロム(Cr)膜、タングステン(W)膜、亜鉛(Zn)膜、プラチナ(Pt)膜などの単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との3層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。光を反射する金属膜を用いることで光を透過させない陽極を形成することができる。 A pixel electrode 5711 and a wiring 5719 are provided over the second interlayer insulating film 5710. The pixel electrode 5711 and the wiring 5719 are formed of the same material. That is, they are simultaneously formed in the same layer. As a material used for the pixel electrode 5711 and the wiring 5719, a material having a high work function is preferably used. For example, in addition to a single layer film such as a titanium nitride (TiN) film, a chromium (Cr) film, a tungsten (W) film, a zinc (Zn) film, or a platinum (Pt) film, a film containing titanium nitride and aluminum as main components. Or a three-layer structure of a titanium nitride film, a film containing aluminum as its main component, and a titanium nitride film can be used. Note that with a stacked structure, resistance as a wiring is low, good ohmic contact can be obtained, and a function as an anode can be obtained. By using a metal film that reflects light, an anode that does not transmit light can be formed.

画素電極5711および配線5719の端部を覆うように絶縁物5712を有する。
例えば、絶縁物5712としては、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることができる。
An insulator 5712 is provided so as to cover end portions of the pixel electrode 5711 and the wiring 5719.
For example, as the insulator 5712, a positive photosensitive acrylic resin film can be used.

画素電極5711上に有機化合物を含む層5713が形成され、有機化合物を含む層5713の一部は絶縁物5712上に重なっている。なお、有機化合物を含む層5713は、配線5719上には形成されていない。 A layer 5713 containing an organic compound is formed over the pixel electrode 5711, and part of the layer 5713 containing an organic compound overlaps with the insulator 5712. Note that the layer 5713 containing an organic compound is not formed over the wiring 5719.

有機化合物を含む層5713、絶縁物5712および配線5719上に対向電極5714を有している。対向電極5714に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料を用いることが望ましい。例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、リチウム(Li)、カルシウム(Ca)、若しくはこれらの合金又は、MgAg、MgIn、AlLi、CaF、若しくはCaなどの金属薄膜を用いることができる。こうして薄い金属薄膜を用いることで光を透過させることが可能な陰極を形成することができる。 A counter electrode 5714 is provided over the layer 5713 containing an organic compound, the insulator 5712, and the wiring 5719. As a material used for the counter electrode 5714, a material having a low work function is preferably used. For example, aluminum (Al), silver (Ag), lithium (Li), calcium (Ca), or an alloy thereof, or a metal thin film such as MgAg, MgIn, AlLi, CaF 2 , or Ca 3 N 2 is used. it can. Thus, by using a thin metal thin film, a cathode capable of transmitting light can be formed.

対向電極5714と画素電極5711とにより有機化合物を含む層5713が挟まれた領域では発光素子5716が形成されている。 In a region where the layer 5713 containing an organic compound is sandwiched between the counter electrode 5714 and the pixel electrode 5711, a light-emitting element 5716 is formed.

また、絶縁物5712により有機化合物を含む層5713が隔離されている領域では、接合部5717が形成され、対向電極5714と配線5719とが接している。よって、配線5719が対向電極5714の補助電極として機能し、対向電極5714を低抵抗化することができる。よって、対向電極5714の膜厚を薄くすることができ、透過率を高くすることができる。したがって、発光素子5716から得られる光を上面から取り出す上面射出構造において、より高い輝度を得ることができる。 In a region where the layer 5713 containing an organic compound is isolated by the insulator 5712, a bonding portion 5717 is formed, and the counter electrode 5714 and the wiring 5719 are in contact with each other. Therefore, the wiring 5719 functions as an auxiliary electrode of the counter electrode 5714, and the resistance of the counter electrode 5714 can be reduced. Thus, the thickness of the counter electrode 5714 can be reduced and the transmittance can be increased. Therefore, higher luminance can be obtained in the top emission structure in which light obtained from the light-emitting element 5716 is extracted from the top surface.

なお、対向電極5714をより低抵抗化するため、金属薄膜と透明導電膜(ITO(インジウムスズ酸化物)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)等)との積層を用いてもよい。こうして薄い金属薄膜と、透明性を有する透明導電膜を用いることによっても光を透過させることが可能な陰極を形成することができる。 Note that in order to further reduce the resistance of the counter electrode 5714, a stack of a metal thin film and a transparent conductive film (ITO (indium tin oxide), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), or the like) may be used. Good. Thus, a cathode capable of transmitting light can also be formed by using a thin metal thin film and a transparent conductive film having transparency.

なお、不純物領域5704にはP型の不純物がドーピングされている。また、不純物領域5720にはN型の不純物がドーピングされている。よって、トランジスタ5715はPチャネル型のトランジスタであり、トランジスタ5723はNチャネル型のトランジスタである。 Note that the impurity region 5704 is doped with a P-type impurity. The impurity region 5720 is doped with N-type impurities. Thus, the transistor 5715 is a P-channel transistor and the transistor 5723 is an N-channel transistor.

つまり、トランジスタ5715が図56の画素の駆動トランジスタ5601であり、トランジスタ5723が図56の画素の相補用トランジスタ5611である。また、配線5719が図56の画素における配線5612であり、対向電極5714が図56の画素における発光素子5604の対向電極5608である。つまり、図56の画素において配線5612と発光素子5604の対向電極5608とが接続されている。 That is, the transistor 5715 is the driving transistor 5601 of the pixel in FIG. 56, and the transistor 5723 is the complementary transistor 5611 of the pixel in FIG. A wiring 5719 is the wiring 5612 in the pixel in FIG. 56, and a counter electrode 5714 is the counter electrode 5608 of the light-emitting element 5604 in the pixel in FIG. That is, in the pixel in FIG. 56, the wiring 5612 and the counter electrode 5608 of the light emitting element 5604 are connected.

なお、図57で説明した表示パネルは対向電極5714の膜を薄くすることができ、上面から射出する光の透光性がよい。よって、上面からの輝度が高くすることができる。また、対向電極5714と配線5719を接続することにより、対向電極5714及び配線5719を低抵抗化することができる。よって、消費電力の低減を図ることができる。 Note that the display panel described with reference to FIGS. 57A and 57B can reduce the thickness of the counter electrode 5714 and can transmit light emitted from the top surface. Therefore, the luminance from the upper surface can be increased. Further, by connecting the counter electrode 5714 and the wiring 5719, the resistance of the counter electrode 5714 and the wiring 5719 can be reduced. Therefore, power consumption can be reduced.

次に模式図58(a)、(b)を用いて表示パネルの構成について説明する。基板5800上に信号線駆動回路5801、走査線駆動回路5802、画素部5803が形成されている。なお、基板5800はFPC5804と接続され、信号線駆動回路5801や走査線駆動回路5802に入力されるビデオ信号、クロック信号、スタート信号等の信号を外部入力端子となるFPC(フレキシブルプリントサーキット)5804からを受け取る。FPC5804と基板5800との接合部上にはICチップ(メモリ回路や、バッファ回路などが形成された半導体チップ)5805がCOG(Chip On Glass)等で実装されている。なお、ここではFPC5804しか図示されていないが、このFPC5804にはプリント配線基盤(PWB)が取り付けられていても良い。本明細書における表示装置とは、表示パネル本体だけでなく、それにFPCもしくはPWBが取り付けられた状態をも含むものとする。また、ICチップなどが実装されたものを含むものとする。 Next, the configuration of the display panel will be described with reference to schematic views 58 (a) and 58 (b). A signal line driver circuit 5801, a scan line driver circuit 5802, and a pixel portion 5803 are formed over a substrate 5800. Note that the substrate 5800 is connected to an FPC 5804, and a video signal, a clock signal, a start signal, and the like input to the signal line driver circuit 5801 and the scan line driver circuit 5802 are output from an FPC (flexible printed circuit) 5804 which serves as an external input terminal. Receive. An IC chip (a semiconductor chip on which a memory circuit, a buffer circuit, or the like is formed) 5805 is mounted on a joint portion between the FPC 5804 and the substrate 5800 by COG (Chip On Glass) or the like. Although only the FPC 5804 is shown here, a printed wiring board (PWB) may be attached to the FPC 5804. The display device in this specification includes not only a display panel body but also a state in which an FPC or a PWB is attached thereto. In addition, it is assumed that an IC chip or the like is mounted.

図58(a)に示す表示パネルの画素部5803には画素がマトリクスに配置されている。そして、それぞれの色要素毎の画素列となっている。そして、有機化合物を含む層5807は色毎に一列分の画素に渡って設けられている。そして、画素部において、有機化合物を含む層5807の設けられていない領域5806にて、画素電極と同じ材料で形成された配線と対向電極との接合部を形成する。つまり、図57の断面図における接合部5717を図58(a)における領域5806に形成する。また、画素部における上面の模式図を図59に示す。図59は、画素電極5901と同じ材料にて配線5902が形成されている。そして、画素電極5901は図57の画素電極5711に相当し、配線5902が図57の配線5719に相当する。一列分の画素電極5901に渡って有機化合物を含む層が形成され、画素電極5901と対向電極で挟まれる領域にそれぞれ発光素子が形成される。そして、接合部では対向電極と配線5902と接しているため対向電極の低抵抗化を図ることができる。つまり、配線5902が対向電極の補助電極として機能する。なお、図59のような画素部の構成とすることで開口率が高く、且つ対向電極の低抵抗化を図った表示パネルを提供することが可能となる。 Pixels 5803 of the display panel shown in FIG. 58A are arranged in a matrix. And it is a pixel row for each color element. A layer 5807 containing an organic compound is provided over one column of pixels for each color. In the pixel portion, in a region 5806 where the layer 5807 containing an organic compound is not provided, a joint portion between a wiring formed using the same material as the pixel electrode and the counter electrode is formed. That is, the joint 5717 in the cross-sectional view of FIG. 57 is formed in the region 5806 in FIG. FIG. 59 shows a schematic diagram of the upper surface in the pixel portion. In FIG. 59, a wiring 5902 is formed using the same material as the pixel electrode 5901. The pixel electrode 5901 corresponds to the pixel electrode 5711 in FIG. 57, and the wiring 5902 corresponds to the wiring 5719 in FIG. A layer containing an organic compound is formed over one row of pixel electrodes 5901, and light emitting elements are formed in regions sandwiched between the pixel electrodes 5901 and the counter electrode. In addition, since the counter electrode and the wiring 5902 are in contact with each other at the junction, the resistance of the counter electrode can be reduced. That is, the wiring 5902 functions as an auxiliary electrode for the counter electrode. Note that with the structure of the pixel portion as shown in FIG. 59, it is possible to provide a display panel with a high aperture ratio and a low resistance of the counter electrode.

図58(b)に示す表示パネルの画素部5803には画素がマトリクスに配置されている。そして、それぞれの色要素毎の画素列となっている。そして、有機化合物を含む層5817は色毎に一列分の画素にそれぞれ設けられている。そして、画素部において、有機化合物を含む層5817の設けられていない領域5816にて、画素電極と同じ材料で形成された配線と対向電極との接合部を形成する。つまり、図57の断面図における接合部5717を図58(b)における領域5816に形成する。また、画素部における上面の模式図を図60に示す。図60は、画素電極6001と同じ材料にて配線6002が形成されている。そして、画素電極6001は図57の画素電極5711に相当し、配線6002が図57の配線5719に相当する。画素電極6001のそれぞれに有機化合物を含む層が形成され、画素電極6001と対向電極で挟まれる領域にそれぞれ発光素子が形成される。そして、接合部では対向電極と配線6002と接しているため対向電極の低抵抗化を図ることができる。つまり、配線6002が対向電極の補助電極として機能する。なお、図60のような画素部の構成とすることでより対向電極の低抵抗化を図った表示パネルを提供することが可能となる。 Pixels 5803 of the display panel shown in FIG. 58B are arranged in a matrix. And it is a pixel row for each color element. A layer 5817 containing an organic compound is provided for each column of pixels for each color. In the pixel portion, in a region 5816 where the layer 5817 containing an organic compound is not provided, a joint portion between a wiring formed using the same material as the pixel electrode and the counter electrode is formed. That is, the joint 5717 in the cross-sectional view of FIG. 57 is formed in the region 5816 in FIG. A schematic diagram of the upper surface of the pixel portion is shown in FIG. In FIG. 60, a wiring 6002 is formed using the same material as the pixel electrode 6001. The pixel electrode 6001 corresponds to the pixel electrode 5711 in FIG. 57, and the wiring 6002 corresponds to the wiring 5719 in FIG. A layer containing an organic compound is formed on each of the pixel electrodes 6001 and light emitting elements are formed in regions sandwiched between the pixel electrode 6001 and the counter electrode. In addition, since the counter electrode and the wiring 6002 are in contact with each other at the junction, the resistance of the counter electrode can be reduced. That is, the wiring 6002 functions as an auxiliary electrode for the counter electrode. Note that a display panel in which the resistance of the counter electrode is further reduced can be provided by using the structure of the pixel portion as shown in FIG.

本実施の形態に示した表示パネルは、対向電極の透光性がよく、画素の開口率が高いため、輝度を低くしても必要な光度を得ることができる。よって、発光素子の信頼性を向上させることができる。また、対向電極の低抵抗化も図れるため消費電力も低減することができる。 In the display panel described in this embodiment, the counter electrode has high translucency and the aperture ratio of the pixel is high; thus, the required light intensity can be obtained even when luminance is low. Thus, the reliability of the light emitting element can be improved. Further, since the resistance of the counter electrode can be reduced, power consumption can be reduced.

よって、本実施の形態に示す画素構成により、例えば図8を用いて説明した駆動方法を実現することができる。 Therefore, the driving method described using, for example, FIG. 8 can be realized by the pixel structure described in this embodiment.

(実施の形態4)
次に、上述した画素を有する表示装置について説明する。図5に示す表示装置は、信号線駆動回路501、第1の走査線駆動回路502、第2の走査線駆動回路505、画素部503を有している。信号線駆動回路501から列方向に延びて信号線S1〜Snが配置され、第1の走査線駆動回路502から行方向に延びて第1の走査線G1〜Gmが配置され、第2の走査線駆動回路505から行方向に延びて第2の走査線R1〜Rmが配置されている。そして、信号線S1〜Snと第1の走査線G1〜Gm及び第2の走査線R1〜Rmに対応して、複数の画素504が画素部503にマトリクスに配置されている。つまり、一画素に対して、信号線S1〜Snのいずれか一と、第1の走査線G1〜Gmのいずれか一と、第2の走査線R1〜Rmのいずれか一とが接続されている。なお、画素504に、図1、図3、図4、図9、図10、図11、図12、図13、図16、図17、図18、図19、図20、図21、図22、図34、図40、図41、図42、図43、図44、図45、図46、図47、図50、図51、図53、図54、図55及び図56に示した画素構成を用いることができる。
(Embodiment 4)
Next, a display device having the above-described pixel will be described. The display device illustrated in FIG. 5 includes a signal line driver circuit 501, a first scan line driver circuit 502, a second scan line driver circuit 505, and a pixel portion 503. The signal lines S1 to Sn are arranged extending from the signal line driver circuit 501 in the column direction, the first scanning lines G1 to Gm are arranged extending from the first scanning line driver circuit 502 in the row direction, and the second scanning is performed. Second scanning lines R1 to Rm are arranged extending from the line driving circuit 505 in the row direction. A plurality of pixels 504 are arranged in a matrix in the pixel portion 503 corresponding to the signal lines S1 to Sn, the first scanning lines G1 to Gm, and the second scanning lines R1 to Rm. That is, any one of the signal lines S1 to Sn, any one of the first scanning lines G1 to Gm, and any one of the second scanning lines R1 to Rm are connected to one pixel. Yes. 1, 3, 4, 9, 10, 11, 12, 13, 16, 17, 17, 18, 19, 20, 21, and 22. 34, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 50, 51, 53, 54, 55 and 56. Can be used.

第1の走査線駆動回路502には、クロック信号(G_CLK)、クロック反転信号(G_CLKB)、スタートパルス信号(G_SP)などの信号が入力される。そして、それらの信号にしたがって、選択する画素行の第1の走査線Gi(第1の走査線G1〜Gmのうちいずれか一)に信号を出力する。なお、この第1の走査線Giが、図1、図3、図4、図9、図10、図11、図12、図13、図16、図17、図18、図19、図20、図21、図22、図34、図40、図41、図42、図43、図44、図45、図46、図47、図50、図51、図53、図54、図55及び図56に示した画素構成における、第1の走査線105や第1の走査線1305や第1の走査線4505や第1の走査線5305や第1の走査線5605などに相当する。 Signals such as a clock signal (G_CLK), a clock inversion signal (G_CLKB), and a start pulse signal (G_SP) are input to the first scan line driver circuit 502. Then, according to these signals, a signal is output to the first scanning line Gi (any one of the first scanning lines G1 to Gm) of the pixel row to be selected. The first scanning line Gi corresponds to FIGS. 1, 3, 4, 9, 10, 11, 12, 12, 13, 16, 17, 18, 19, 20, and 20. 21, 22, 34, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 50, 51, 53, 54, 55 and 56 1 corresponds to the first scan line 105, the first scan line 1305, the first scan line 4505, the first scan line 5305, the first scan line 5605, and the like.

第2の走査線駆動回路505には、クロック信号(R_CLK)、クロック反転信号(R_CLKB)、スタートパルス信号(R_SP)などの信号が入力される。そして、それらの信号にしたがって、選択する画素行の第2の走査線Ri(第2の走査線R1〜Rmのうちいずれか一)に信号を出力する。なお、この第2の走査線Riが、図1、図3、図4、図9、図10、図11、図12、図13、図16、図17、図18、図19、図20、図21、図22、図34、図40、図41、図42、図43、図44、図45、図46、図47、図50、図51、図53、図54、図55及び図56に示した画素構成における、第2の走査線110や第2の走査線1310や第2の走査線4510や第2の走査線5310や第2の走査線5610などに相当する。 Signals such as a clock signal (R_CLK), a clock inversion signal (R_CLKB), and a start pulse signal (R_SP) are input to the second scan line driver circuit 505. Then, in accordance with those signals, a signal is output to the second scanning line Ri (any one of the second scanning lines R1 to Rm) of the pixel row to be selected. The second scanning line Ri corresponds to FIGS. 1, 3, 4, 9, 10, 11, 12, 12, 13, 16, 17, 18, 19, 20, and 20. 21, 22, 34, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 50, 51, 53, 54, 55 and 56 This corresponds to the second scanning line 110, the second scanning line 1310, the second scanning line 4510, the second scanning line 5310, the second scanning line 5610, and the like in the pixel configuration shown in FIG.

また、信号線駆動回路501には、クロック信号(S_CLK)、クロック反転信号(S_CLKB)、スタートパルス信号(S_SP)、ビデオ信号(Video Data)などの信号が入力される。そして、それらの信号にしたがって、各信号線S1〜Snへそれぞれ各列の画素に応じたビデオ信号を出力する。なお、この信号線S1〜Snのうちいずれか一の信号線Sjが、図1、図3、図4、図9、図10、図11、図12、図13、図16、図17、図18、図19、図20、図21、図22、図34、図40、図41、図42、図43、図44、図45、図46、図47、図50、図51、図53、図54、図55及び図56に示した画素構成における、信号線106や信号線1306や信号線4506や信号線5306や信号線5606などに相当する。 In addition, a signal such as a clock signal (S_CLK), a clock inversion signal (S_CLKB), a start pulse signal (S_SP), or a video signal (Video Data) is input to the signal line driver circuit 501. And according to those signals, the video signal according to the pixel of each column is output to each signal line S1-Sn. Note that any one of the signal lines S1 to Sn is the signal line Sj shown in FIGS. 1, 3, 4, 9, 10, 11, 12, 13, 16, 17, and 17. 18, 19, 20, 21, 21, 22, 34, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 50, 51, 53, This corresponds to the signal line 106, the signal line 1306, the signal line 4506, the signal line 5306, the signal line 5606, and the like in the pixel configuration illustrated in FIGS. 54, 55, and 56.

よって、信号線S1〜Snに入力されたビデオ信号は、走査線Gi(走査線G1〜Gmのうちいずれか一)に入力された信号によって選択された画素行の各列の画素504に書き込まれる。そして、各走査線G1〜Gmにより各画素行が選択され、全ての画素504に各画素504に対応したビデオ信号が書き込まれる。そして、各画素504は書き込まれたビデオ信号のデータを一定期間保持する。そして、各画素504は、書き込まれた信号のデータを一定期間保持することによって、点灯又は非点灯の状態を維持することができる。 Therefore, the video signal input to the signal lines S1 to Sn is written to the pixels 504 in each column of the pixel row selected by the signal input to the scanning line Gi (any one of the scanning lines G1 to Gm). . Then, each pixel row is selected by each scanning line G1 to Gm, and a video signal corresponding to each pixel 504 is written to all the pixels 504. Each pixel 504 holds the data of the written video signal for a certain period. Each pixel 504 can maintain a lighting or non-lighting state by holding the data of the written signal for a certain period.

ここで、本実施の形態の表示装置は、各画素504に書き込まれたビデオ信号のデータによって各画素504の点灯又は非点灯を制御し、発光期間の長さによって階調を表現する時間階調方式の表示装置である。なお、1表示領域(1フレーム)分の画像を完全に表示するための期間を1フレーム期間といい、本実施の形態の表示装置は1フレーム期間に複数のサブフレーム期間を有する。この1フレーム期間中の各サブフレーム期間の長さは概略等しくても、異なっていてもよい。つまり、1フレーム期間中において、サブフレーム期間毎に各画素504の点灯又は非点灯を制御し、画素504毎の点灯時間の合計時間の違いによって階調を表現する。 Here, the display device of this embodiment controls lighting or non-lighting of each pixel 504 based on video signal data written to each pixel 504, and expresses the gray scale according to the length of the light emission period. Display device. Note that a period for completely displaying an image for one display area (one frame) is called one frame period, and the display device of this embodiment has a plurality of subframe periods in one frame period. The lengths of the subframe periods in one frame period may be approximately equal or different. That is, during one frame period, lighting or non-lighting of each pixel 504 is controlled for each subframe period, and gradation is expressed by a difference in total lighting time for each pixel 504.

なお、本発明の表示装置は、画素行を選択しているときに、信号線駆動回路から信号線の一列づつにビデオ信号を入力し、画素の一つずつに信号の書き込みを行う点順次方式であってもよいし、選択している画素行の全ての画素に同時に信号の書き込みを行う線順次方式であってもよい。 Note that the display device of the present invention is a dot sequential method in which when a pixel row is selected, a video signal is input from a signal line driver circuit to each column of signal lines and a signal is written to each pixel. Alternatively, a line-sequential method may be used in which signal writing is simultaneously performed on all the pixels in the selected pixel row.

図6に線順次方式の表示装置の模式図を示す。信号線駆動回路601が図5の表示装置の信号線駆動回路501に相当する。他の共通するところは図5と共通の符号を用いて、その説明を省略する。 FIG. 6 is a schematic diagram of a line sequential display device. The signal line driver circuit 601 corresponds to the signal line driver circuit 501 of the display device in FIG. Other common parts are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

信号線駆動回路601は、パルス出力回路602と、第1のラッチ回路603と、第2のラッチ回路604と、を有する。 The signal line driver circuit 601 includes a pulse output circuit 602, a first latch circuit 603, and a second latch circuit 604.

パルス出力回路602には、クロック信号(S_CLK)、クロック反転信号(S_CLKB)、スタートパルス信号(S_SP)などが入力される。そして、これらの信号のタイミングにしたがって、パルス出力回路602からサンプリングパルスが出力される。 The pulse output circuit 602 receives a clock signal (S_CLK), a clock inversion signal (S_CLKB), a start pulse signal (S_SP), and the like. A sampling pulse is output from the pulse output circuit 602 in accordance with the timing of these signals.

パルス出力回路602から出力されたサンプリングパルスは、第1のラッチ回路603に入力される。第1のラッチ回路603にはビデオ信号(Digital Video Data)が入力されており、サンプリングパルスが入力されるタイミングに従って、第1のラッチ回路603の各段にビデオ信号のデータを保持する。 The sampling pulse output from the pulse output circuit 602 is input to the first latch circuit 603. A video signal (Digital Video Data) is input to the first latch circuit 603, and data of the video signal is held in each stage of the first latch circuit 603 in accordance with the timing at which the sampling pulse is input.

第1のラッチ回路603において、最終段までビデオ信号のデータの保持が完了すると、水平帰線期間中に、第2のラッチ回路604にラッチパルス信号(Latch Pulse)が入力され、第1のラッチ回路603に保持されていたビデオ信号のデータは、一斉に第2のラッチ回路604に転送される。その後、第2のラッチ回路604に保持されたビデオ信号のデータは画素1行分が同時に信号線S1〜Snへ出力される。 When the first latch circuit 603 completes holding of the video signal data up to the final stage, a latch pulse signal (Latch Pulse) is input to the second latch circuit 604 during the horizontal blanking period, and the first latch The data of the video signal held in the circuit 603 is transferred to the second latch circuit 604 all at once. After that, the video signal data held in the second latch circuit 604 is output to the signal lines S1 to Sn at the same time for one row of pixels.

続いて、図7に点順次方式の表示装置の模式図を示す。信号線駆動回路701が図5の表示装置の信号線駆動回路501に相当する。他の共通するところは図5と共通の符号を用いて、その説明を省略する。 Next, FIG. 7 shows a schematic diagram of a dot sequential display device. The signal line driver circuit 701 corresponds to the signal line driver circuit 501 of the display device in FIG. Other common parts are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

信号線駆動回路701は、パルス出力回路702と、スイッチ群703と、を有する。 The signal line driver circuit 701 includes a pulse output circuit 702 and a switch group 703.

パルス出力回路702には、クロック信号(S_CLK)、クロック反転信号(S_CLKB)、スタートパルス信号(S_SP)などが入力される。そして、これらの信号のタイミングにしたがって、パルス出力回路702からサンプリングパルスが出力される。 A clock signal (S_CLK), a clock inversion signal (S_CLKB), a start pulse signal (S_SP), and the like are input to the pulse output circuit 702. A sampling pulse is output from the pulse output circuit 702 in accordance with the timing of these signals.

パルス出力回路702から出力されたサンプリングパルスは、スイッチ群703に入力される。スイッチ群703のそれぞれのスイッチの一方の端子にはビデオ信号(Digital Video Data)が入力されており、他方の端子が信号線S1〜Snへ接続されている。そして、スイッチ群703は、サンプリングパルスが入力されるタイミングに従って、各段のスイッチが順次オンする。すると、オンしたスイッチの段に対応した信号線S1〜Snにビデオ信号が出力される。 The sampling pulse output from the pulse output circuit 702 is input to the switch group 703. A video signal (Digital Video Data) is input to one terminal of each switch of the switch group 703, and the other terminal is connected to the signal lines S1 to Sn. In the switch group 703, the switches in each stage are sequentially turned on in accordance with the timing at which the sampling pulse is input. Then, a video signal is output to the signal lines S1 to Sn corresponding to the switched switch stage.

なお、本発明の表示装置は、これに限定されない。 Note that the display device of the present invention is not limited to this.

(実施の形態5)
また、本発明は信号の書き込みを電流によって行い、電流によって駆動する電流入力電流駆動型の画素にも適用することが可能である。そのような画素について図34を用いて説明する。
(Embodiment 5)
The present invention can also be applied to a current input current driving type pixel in which signal writing is performed by current and driven by current. Such a pixel will be described with reference to FIG.

図34に示す画素は、駆動トランジスタ3401、保持トランジスタ3402、スイッチングトランジスタ3403、容量素子3404、整流素子3405、発光素子3406、第1の走査線3407、第2の走査線3411、信号線3409、電源供給線3408、第3の走査線3410を有している。なお、発光素子3406の対向電極3412には低電源電位Vssが入力されている。なお、駆動トランジスタ3401、保持トランジスタ3402及びスイッチングトランジスタ3403はNチャネル型トランジスタである。 34 includes a driving transistor 3401, a holding transistor 3402, a switching transistor 3403, a capacitor 3404, a rectifier 3405, a light-emitting element 3406, a first scanning line 3407, a second scanning line 3411, a signal line 3409, a power source, and the like. A supply line 3408 and a third scan line 3410 are provided. Note that the low power supply potential Vss is input to the counter electrode 3412 of the light-emitting element 3406. Note that the driving transistor 3401, the holding transistor 3402, and the switching transistor 3403 are N-channel transistors.

駆動トランジスタ3401の第1端子(ソース端子又はドレイン端子)は、発光素子3406の画素電極と接続され、またスイッチングトランジスタ3403の第2端子(ソース端子又はドレイン端子)と接続されている。そして、スイッチングトランジスタ3403は第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が信号線3409に接続され、ゲート端子が第2の走査線3411に接続されている。また、駆動トランジスタ3401の第2端子(ソース端子又はドレイン端子)は電源供給線3408と接続されている。さらに駆動トランジスタ3401は、ゲート端子が容量素子3404の一方の電極と接続され、第1端子は容量素子3404の他方の電極と接続されている。つまり、駆動トランジスタ3401は容量素子3404を介してゲート端子と第1端子が接続されている。また、保持トランジスタ3402は、第1端子(ソース端子又はドレイン端子)が駆動トランジスタ3401のゲート端子と接続され、第2端子(ソース端子又はドレイン端子)が電源供給線3408に接続されている。そして、保持トランジスタ3402のゲート端子は第1の走査線3407に接続されている。また、駆動トランジスタ3401のゲート端子と第3の走査線3410とは整流素子3405を介して接続されている。なお、整流素子3405の順方向電流の向きは駆動トランジスタ3401のゲート端子から第3の走査線3410へ流れる向きである。 A first terminal (source terminal or drain terminal) of the driving transistor 3401 is connected to a pixel electrode of the light-emitting element 3406 and is connected to a second terminal (source terminal or drain terminal) of the switching transistor 3403. The switching transistor 3403 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the signal line 3409 and a gate terminal connected to the second scanning line 3411. The second terminal (source terminal or drain terminal) of the driving transistor 3401 is connected to the power supply line 3408. Further, the driving transistor 3401 has a gate terminal connected to one electrode of the capacitor 3404 and a first terminal connected to the other electrode of the capacitor 3404. That is, the gate terminal and the first terminal of the driving transistor 3401 are connected through the capacitor 3404. In addition, the holding transistor 3402 has a first terminal (source terminal or drain terminal) connected to the gate terminal of the driving transistor 3401 and a second terminal (source terminal or drain terminal) connected to the power supply line 3408. The gate terminal of the holding transistor 3402 is connected to the first scanning line 3407. In addition, the gate terminal of the driving transistor 3401 and the third scanning line 3410 are connected through a rectifier element 3405. Note that the direction of the forward current of the rectifier element 3405 is a direction of flowing from the gate terminal of the driving transistor 3401 to the third scanning line 3410.

次に、画素の動作について説明する。 Next, the operation of the pixel will be described.

画素へ信号の書き込み動作時において、第1の走査線3407及び第2の走査線3411に信号を入力する。そして、保持トランジスタ3402及びスイッチングトランジスタ3403をオンにする。 In a signal writing operation to a pixel, a signal is input to the first scan line 3407 and the second scan line 3411. Then, the holding transistor 3402 and the switching transistor 3403 are turned on.

また、電源供給線3408の電位をLレベルにする。このLレベルの電位は、発光素子3406の対向電極3412との電位差の絶対値が発光素子3406のしきい値電圧の絶対値を超えないようにする。 Further, the potential of the power supply line 3408 is set to the L level. This L level potential prevents the absolute value of the potential difference between the light emitting element 3406 and the counter electrode 3412 from exceeding the absolute value of the threshold voltage of the light emitting element 3406.

こうして、信号線3409から入力される信号電流(ビデオ信号に相当する)がトランジスタ3401及び容量素子3404に分割して流れる。やがて、容量素子3404へ電流が流れなくなると、駆動トランジスタ3401に信号電流が流れるための駆動トランジスタ3401のゲートソース間電圧が容量素子3404に蓄積される。そして、第1の走査線3407及び第2の走査線3411への信号の入力が終わり保持トランジスタ3402とスイッチングトランジスタ3403がオフする。すると、容量素子3404では駆動トランジスタ3401が信号電流を流すためのゲートソース間電圧を保持する。 Thus, a signal current (corresponding to a video signal) input from the signal line 3409 flows dividedly to the transistor 3401 and the capacitor 3404. When a current stops flowing to the capacitor 3404, a gate-source voltage of the driving transistor 3401 for allowing a signal current to flow to the driving transistor 3401 is accumulated in the capacitor 3404. Then, the input of signals to the first scan line 3407 and the second scan line 3411 ends, and the holding transistor 3402 and the switching transistor 3403 are turned off. Then, in the capacitor 3404, the driving transistor 3401 holds a gate-source voltage for allowing a signal current to flow.

続いて発光動作時には、電源供給線3408の電位をHレベルにする。すると、信号電流と同等の電流が発光素子3406へ流れる。 Subsequently, during the light emitting operation, the potential of the power supply line 3408 is set to the H level. Then, a current equivalent to the signal current flows to the light emitting element 3406.

そして、消去動作時には、第3の走査線3410をLレベルにする。すると、整流素子3405に電流が流れる。そして、駆動トランジスタ3401のゲート端子の電位をソース端子の電位よりも低くすることができる。つまり、駆動トランジスタ3401を強制的にオフさせることができる。 Then, during the erasing operation, the third scanning line 3410 is set to the L level. Then, a current flows through the rectifying element 3405. Then, the potential of the gate terminal of the driving transistor 3401 can be lower than the potential of the source terminal. That is, the driving transistor 3401 can be forcibly turned off.

なお、整流素子3405には、ダイオード接続したトランジスタを用いることが可能である。さらに、ダイオード接続したトランジスタの他にも、PN接合やPIN接合のダイオードやショットキー型のダイオードやカーボンナノチューブで形成されたダイオードやトランジスタやダイオード接続したトランジスタやこれらを組み合わせて用いてもよい。実施の形態1で示した整流素子を適宜適用することが可能である。 Note that a diode-connected transistor can be used as the rectifying element 3405. Further, in addition to the diode-connected transistor, a PN junction or PIN junction diode, a Schottky diode, a diode formed of carbon nanotubes, a transistor, a diode-connected transistor, or a combination thereof may be used. The rectifier element described in Embodiment 1 can be applied as appropriate.

(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の画素の適用可能な表示装置の他の駆動方法について図48に示すタイミングチャートを用いて説明する。
(Embodiment 6)
In this embodiment mode, another driving method of a display device to which the pixel of the present invention can be applied will be described with reference to a timing chart shown in FIG.

横方向は時間経過を表し、縦方向は走査線の走査行数を表している。 The horizontal direction represents the passage of time, and the vertical direction represents the number of scanning lines of the scanning line.

画像表示を行うとき、書き込み動作と発光動作とが繰り返し行われる。一画面(1フレーム)分の書き込み動作と発光動作を行う期間を1フレーム期間という。1フレーム分の信号の処理について特に限定はないが、画像をみる人がちらつき(フリッカ)を感じないように少なくとも1秒間に60回程度とすることが好ましい。 When the image display is performed, the writing operation and the light emitting operation are repeatedly performed. A period during which writing operation and light emitting operation for one screen (one frame) are performed is referred to as one frame period. The signal processing for one frame is not particularly limited, but is preferably at least 60 times per second so that the person viewing the image does not feel flicker.

本実施の形態の表示装置は書き込み動作によって、画素毎の階調に従ったビデオ信号が画素に書き込まれる。つまりアナログの信号が画素に書き込まれる。このビデオ信号は電圧でも電流による信号でもよい。 In the display device of this embodiment mode, a video signal in accordance with the gradation for each pixel is written into the pixel by the writing operation. That is, an analog signal is written to the pixel. The video signal may be a voltage or current signal.

そして、サスティン期間において、そのビデオ信号を保持することによって階調を表現する。ここで、本発明の画素を有する表示装置は、消去動作により、画素に書き込まれた信号を消去する。すると、次のフレーム期間までは消去期間が設けられる。つまり、黒表示が挿入されることにより残像が見えにくくなる。こうして、動画特性の向上を図ることができる。 In the sustain period, the video signal is held to express gradation. Here, the display device having the pixel of the present invention erases the signal written to the pixel by the erase operation. Then, an erasing period is provided until the next frame period. That is, the afterimage becomes difficult to see by inserting the black display. In this way, the moving image characteristics can be improved.

本実施の形態の表示装置の画素には、例えば図1で示した画素を適用することができる。図1の画素において、信号線106へ入力するビデオ信号をアナログ信号にする。 For example, the pixel shown in FIG. 1 can be applied to the pixel of the display device of this embodiment. In the pixel of FIG. 1, a video signal input to the signal line 106 is converted to an analog signal.

画素の書き込みの際には、第1の走査線105にHレベルの信号を入力して、スイッチングトランジスタ102をオンにする。そして、信号線106から駆動トランジスタ101のゲート端子にアナログ信号を入力する。こうして、画素への信号の書き込みが行われる。 When writing a pixel, an H level signal is input to the first scanning line 105 to turn on the switching transistor 102. Then, an analog signal is input from the signal line 106 to the gate terminal of the driving transistor 101. Thus, signal writing to the pixel is performed.

発光動作においては、第1の走査線105のレベルをLレベルにして、スイッチングトランジスタ102をオフにする。すると、容量素子103でアナログ信号の電位を保持する。そして、駆動トランジスタ101のゲート端子に入力されるこのアナログ信号の電位に従って、駆動トランジスタ101に流れる電流の大きさが制御される。つまり、駆動トランジスタ101はおもに飽和領域で動作させる。 In the light emitting operation, the level of the first scanning line 105 is set to L level, and the switching transistor 102 is turned off. Then, the potential of the analog signal is held by the capacitor 103. The magnitude of the current flowing through the drive transistor 101 is controlled according to the potential of the analog signal input to the gate terminal of the drive transistor 101. That is, the driving transistor 101 is operated mainly in the saturation region.

消去動作時には、第2の走査線110にHレベルの信号を入力し、整流素子109に電流を流す。すると、駆動トランジスタ101のゲート端子の電位を所定の電位にすることができる。こうして、信号の消去を行うことができる。この電位は電源線107の電位よりも高くすることができることから、駆動トランジスタ101のオフ電流を低減することができる。 At the time of erasing operation, an H level signal is input to the second scanning line 110 and a current is passed through the rectifying element 109. Then, the potential of the gate terminal of the driving transistor 101 can be set to a predetermined potential. Thus, the signal can be erased. Since this potential can be higher than the potential of the power supply line 107, the off-state current of the driving transistor 101 can be reduced.

本発明の表示装置は、オフ電流が低減されることから、表示がおかしくなってしまうことを防止することができ、歩留まりの向上を図ることができる。 In the display device of the present invention, off-state current is reduced, so that display can be prevented from being strange, and yield can be improved.

なお、本実施の形態の駆動方法は実施の形態1〜3、5、6で示した他の画素を有する表示装置にも適用することができる。 Note that the driving method of this embodiment mode can also be applied to display devices having other pixels shown in Embodiment Modes 1 to 3, 5, and 6.

(実施の形態7)
本実施の形態では、表示装置に用いる表示パネルの構成について図36(a)、(b)を用いて説明する。
(Embodiment 7)
In this embodiment, a structure of a display panel used for the display device will be described with reference to FIGS.

本実施の形態では、本発明の表示装置に適用可能な表示パネルについて図36(a)、(b)を用いて説明する。なお、図36(a)は、表示パネルを示す上面図、図36(b)は図36(a)をA−A’で切断した断面図である。点線で示された信号線駆動回路3601、画素部3602、第2の走査線駆動回路3603、第1の走査線駆動回路3606を有する。また、封止基板3604、シール材3605を有し、シール材3605で囲まれた内側は、空間3607になっている。なお、空間3607には絶縁物が注入されていてもよい。 In this embodiment mode, a display panel applicable to the display device of the present invention will be described with reference to FIGS. 36A is a top view showing the display panel, and FIG. 36B is a cross-sectional view of FIG. 36A taken along line A-A ′. A signal line driver circuit 3601, a pixel portion 3602, a second scan line driver circuit 3603, and a first scan line driver circuit 3606 indicated by dotted lines are included. Further, a sealing substrate 3604 and a sealing material 3605 are provided, and an inner side surrounded by the sealing material 3605 is a space 3607. Note that an insulator may be injected into the space 3607.

なお、配線3608は第2の走査線駆動回路3603、第1の走査線駆動回路3606及び信号線駆動回路3601に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプリントサーキット)3609からビデオ信号、クロック信号、スタート信号等を受け取る。FPC3609と表示パネルとの接合部上にはICチップ(メモリ回路や、バッファ回路などが形成された半導体チップ)3619がCOG(Chip On Glass)等で実装されている。なお、ここではFPCしか図示されていないが、このFPCにはプリント配線基盤(PWB)が取り付けられていても良い。本明細書における表示装置とは、表示パネル本体若しくは、それにFPCもしくはPWBが取り付けられた状態をも含むものとする。また、ICチップなどが実装されたものを含むものとする。   Note that the wiring 3608 is a wiring for transmitting a signal input to the second scan line driver circuit 3603, the first scan line driver circuit 3606, and the signal line driver circuit 3601, and is an FPC (flexible flexible cable) serving as an external input terminal. Print circuit) 3609 receives a video signal, a clock signal, a start signal, and the like. An IC chip (semiconductor chip on which a memory circuit, a buffer circuit, or the like is formed) 3619 is mounted on a joint portion between the FPC 3609 and the display panel using COG (Chip On Glass) or the like. Although only the FPC is shown here, a printed wiring board (PWB) may be attached to the FPC. The display device in this specification includes a display panel main body or a state in which an FPC or PWB is attached thereto. In addition, it is assumed that an IC chip or the like is mounted.

次に、断面構造について図36(b)を用いて説明する。基板3610上には画素部3602とその周辺駆動回路(第2の走査線駆動回路3603、第1の走査線駆動回路3606及び信号線駆動回路3601)が形成されているが、ここでは、信号線駆動回路3601と、画素部3602が示されている。   Next, a cross-sectional structure will be described with reference to FIG. A pixel portion 3602 and its peripheral driver circuits (a second scan line driver circuit 3603, a first scan line driver circuit 3606, and a signal line driver circuit 3601) are formed over the substrate 3610. Here, a signal line A driver circuit 3601 and a pixel portion 3602 are shown.

なお、信号線駆動回路3601はNチャネル型TFT3620やPチャネル型TFT3621を用いてCMOS回路を構成している。また、本実施の形態では、基板上に周辺駆動回路を一体形成した表示パネルを示すが、必ずしもその必要はなく、周辺駆動回路の全部若しくは一部をICチップなどに形成し、COGなどで実装しても良い。   Note that the signal line driver circuit 3601 forms a CMOS circuit using an N-channel TFT 3620 and a P-channel TFT 3621. In this embodiment mode, a display panel in which a peripheral drive circuit is integrally formed on a substrate is shown; however, it is not always necessary, and all or a part of the peripheral drive circuit is formed on an IC chip or the like and mounted by COG or the like. You may do it.

また、画素部3602はスイッチング用TFT3611と、駆動用TFT3612とを含む画素を構成する複数の回路を有している。なお、駆動用TFT3612の第1電極は画素電極3613と接続されている。また、画素電極3613の端部を覆って絶縁物3614が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。   The pixel portion 3602 includes a plurality of circuits that form a pixel including a switching TFT 3611 and a driving TFT 3612. Note that the first electrode of the driving TFT 3612 is connected to the pixel electrode 3613. An insulator 3614 is formed so as to cover an end portion of the pixel electrode 3613. Here, a positive photosensitive acrylic resin film is used.

また、カバレッジを良好なものとするため、絶縁物3614の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物3614の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物3614の上端部のみに曲率半径(0.2μm〜3μm)を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物3614として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。   In order to improve the coverage, a curved surface having a curvature is formed at the upper end portion or the lower end portion of the insulator 3614. For example, in the case where positive photosensitive acrylic is used as a material for the insulator 3614, it is preferable that only the upper end portion of the insulator 3614 has a curved surface with a curvature radius (0.2 μm to 3 μm). As the insulator 3614, either a negative type that becomes insoluble in an etchant by photosensitive light or a positive type that becomes soluble in an etchant by light can be used.

画素電極3613上には、有機化合物を含む層3616、および対向電極3617がそれぞれ形成されている。ここで、陽極として機能する画素電極3613に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ITO(インジウムスズ酸化物)膜、インジウム亜鉛酸化物(IZO)膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Zn膜、Pt膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との3層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。   Over the pixel electrode 3613, a layer 3616 containing an organic compound and a counter electrode 3617 are formed. Here, as a material used for the pixel electrode 3613 which functions as an anode, a material having a high work function is preferably used. For example, in addition to single layer films such as ITO (indium tin oxide) film, indium zinc oxide (IZO) film, titanium nitride film, chromium film, tungsten film, Zn film, and Pt film, titanium nitride film and aluminum are mainly used. A laminate of a component film, a three-layer structure of a titanium nitride film, a film containing aluminum as a main component, and a titanium nitride film can be used. Note that with a stacked structure, resistance as a wiring is low, good ohmic contact can be obtained, and a function as an anode can be obtained.

また、有機化合物を含む層3616は、蒸着マスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法によって形成される。有機化合物を含む層3616には、元素周期律第4族金属錯体をその一部に用いることとし、その他、組み合わせて用いることのできる材料としては、低分子系材料であっても高分子系材料であっても良い。また、有機化合物を含む層3616に用いる材料としては、通常、有機化合物を単層もしくは積層で用いる場合が多いが、本実施の形態においては、有機化合物からなる膜の一部に無機化合物を用いる構成も含めることとする。さらに、公知の三重項材料を用いることも可能である。   The layer 3616 containing an organic compound is formed by an evaporation method using an evaporation mask or an inkjet method. For the layer 3616 containing an organic compound, an element periodic group 4 metal complex is used as a part thereof, and other materials that can be used in combination include high molecular weight materials even if they are low molecular weight materials. It may be. In addition, as a material used for the layer 3616 containing an organic compound, an organic compound is usually used in a single layer or a stacked layer. In this embodiment, an inorganic compound is used for part of a film formed of the organic compound. The configuration is also included. Further, a known triplet material can be used.

さらに、有機化合物を含む層3616上に形成される対向電極3617に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料(Al、Ag、Li、Ca、またはこれらの合金MgAg、MgIn、AlLi、CaF、またはCa)を用いればよい。なお、有機化合物を含む層3616で生じた光が対向電極3617を透過させる場合には、対向電極3617として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜(ITO(酸化インジウム酸化スズ合金)、酸化インジウム酸化亜鉛合金(In―ZnO)、酸化亜鉛(ZnO)等)との積層を用いるのが良い。こうして、陰極として機能する対向電極3617を形成することができる。 Further, as a material used for the counter electrode 3617 formed over the layer 3616 containing an organic compound, a material having a low work function (Al, Ag, Li, Ca, or an alloy thereof such as MgAg, MgIn, AlLi, CaF 2 , or Ca 3 N 2 ) may be used. Note that in the case where light generated in the layer 3616 containing an organic compound transmits the counter electrode 3617, the counter electrode 3617 includes a thin metal film and a transparent conductive film (ITO (indium tin oxide alloy), A stack with an indium oxide-zinc oxide alloy (In 2 O 3 —ZnO), zinc oxide (ZnO), or the like is preferably used. In this manner, the counter electrode 3617 functioning as a cathode can be formed.

さらにシール材3605で封止基板3604を基板3610と貼り合わせることにより、基板3610、封止基板3604、およびシール材3605で囲まれた空間3607に発光素子3618が備えられた構造になっている。なお、空間3607には、不活性気体(窒素やアルゴン等)が充填される場合の他、シール材3605で充填される構成も含むものとする。   Further, a sealing substrate 3604 is attached to a substrate 3610 with a sealant 3605 so that a light emitting element 3618 is provided in a space 3607 surrounded by the substrate 3610, the seal substrate 3604, and the sealant 3605. Note that the space 3607 includes a structure filled with a sealant 3605 in addition to a case where the space 3607 is filled with an inert gas (such as nitrogen or argon).

なお、シール材3605にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板3604に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。   Note that an epoxy-based resin is preferably used for the sealant 3605. Moreover, it is desirable that these materials are materials that do not transmit moisture and oxygen as much as possible. In addition to a glass substrate and a quartz substrate, a plastic substrate made of FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF (polyvinyl fluoride), Mylar, polyester, acrylic, or the like can be used as a material for the sealing substrate 3604.

以上のようにして、表示パネルを得ることができる。   A display panel can be obtained as described above.

図36示すように、信号線駆動回路3601、画素部3602、第2の走査線駆動回路3603及び第1の走査線駆動回路3606を一体形成することで、表示装置の低コスト化が図れる。 As shown in FIG. 36, the signal line driver circuit 3601, the pixel portion 3602, the second scan line driver circuit 3603, and the first scan line driver circuit 3606 are integrally formed, whereby the cost of the display device can be reduced.

なお、表示パネルの構成としては、図36(a)に示したように信号線駆動回路3601、画素部3602、第2の走査線駆動回路3603及び第1の走査線駆動回路3606を一体形成した構成に限られず、信号線駆動回路3601に相当する図37(a)に示す信号線駆動回路3701をICチップ上に形成して、COG等で表示パネルに実装した構成としても良い。なお、図37(a)の基板3700、画素部3702、第2の走査線駆動回路3704、第1の走査線駆動回路3703、FPC3705、ICチップ3706、ICチップ3707、封止基板3708、シール材3709は図36(a)の基板3610、画素部3602、第2の走査線駆動回路3603、第1の走査線駆動回路3606、FPC3609、ICチップ3619、ICチップ3622、封止基板3604、シール材3605に相当する。 Note that as a structure of the display panel, as shown in FIG. 36A, a signal line driver circuit 3601, a pixel portion 3602, a second scan line driver circuit 3603, and a first scan line driver circuit 3606 are integrally formed. The configuration is not limited, and the signal line driver circuit 3701 shown in FIG. 37A corresponding to the signal line driver circuit 3601 may be formed over the IC chip and mounted on the display panel with COG or the like. Note that the substrate 3700, the pixel portion 3702, the second scan line driver circuit 3704, the first scan line driver circuit 3703, the FPC 3705, the IC chip 3706, the IC chip 3707, the sealing substrate 3708, and the sealing material in FIG. Reference numeral 3709 denotes a substrate 3610, a pixel portion 3602, a second scan line driver circuit 3603, a first scan line driver circuit 3606, an FPC 3609, an IC chip 3619, an IC chip 3622, a sealing substrate 3604, and a sealing material in FIG. It corresponds to 3605.

つまり、駆動回路の高速動作が要求される信号線駆動回路のみを、CMOS等を用いてICチップに形成し、低消費電力化を図る。また、ICチップはシリコンウエハ等の半導体チップとすることで、より高速動作且つ低消費電力化を図れる。 That is, only the signal line driver circuit that requires high-speed operation of the driver circuit is formed on the IC chip using a CMOS or the like to reduce power consumption. Further, by using a semiconductor chip such as a silicon wafer as the IC chip, higher speed operation and lower power consumption can be achieved.

そして、第1の走査線駆動回路3703や第2の走査線駆動回路3704を画素部3702と一体形成することで、低コスト化が図れる。 By forming the first scan line driver circuit 3703 and the second scan line driver circuit 3704 integrally with the pixel portion 3702, cost reduction can be achieved.

こうして、高精細な表示装置の低コスト化が図れる。また、FPC3705と基板3700との接続部において機能回路(メモリやバッファ)が形成されたICチップを実装することで基板面積を有効利用することができる。 Thus, the cost of a high-definition display device can be reduced. Further, by mounting an IC chip on which a functional circuit (memory or buffer) is formed at a connection portion between the FPC 3705 and the substrate 3700, the substrate area can be effectively used.

また、図36(a)の信号線駆動回路3601、第2の走査線駆動回路3603及び第1の走査線駆動回路3606に相当する図37(b)の信号線駆動回路3711、第2の走査線駆動回路3714及び第1の走査線駆動回路3713をICチップ上に形成して、COG等で表示パネルに実装した構成としても良い。この場合には高精細な表示装置をより低消費電力にすることが可能である。よって、より消費電力が少ない表示装置とするため、画素部に用いられるトランジスタの半導体層にはポリシリコン(p−Si:H)を用いることが望ましい。なお、図37(b)の基板3710、画素部3712、第FPC3715、ICチップ3716、ICチップ3717、封止基板3718、シール材3719は図36(a)の基板3610、画素部3602、FPC3609、ICチップ3619、封止基板3604、シール材3605に相当する。 In addition, the signal line driver circuit 3711 in FIG. 37B corresponding to the signal line driver circuit 3601, the second scan line driver circuit 3603, and the first scan line driver circuit 3606 in FIG. The line driver circuit 3714 and the first scan line driver circuit 3713 may be formed over an IC chip and mounted on the display panel with COG or the like. In this case, a high-definition display device can have lower power consumption. Therefore, in order to obtain a display device with lower power consumption, it is preferable to use polysilicon (p-Si: H) for a semiconductor layer of a transistor used in the pixel portion. Note that the substrate 3710, the pixel portion 3712, the FPC 3715, the IC chip 3716, the IC chip 3717, the sealing substrate 3718, and the sealing material 3719 in FIG. 37B are the substrate 3610, the pixel portion 3602, the FPC 3609 in FIG. It corresponds to an IC chip 3619, a sealing substrate 3604, and a sealing material 3605.

また、画素部3712のトランジスタの半導体層にアモルファスシリコン(a−Si:H)を用いることにより低コスト化を図ることができる。さらに、大型の表示パネルを作製することも可能となる。 In addition, cost can be reduced by using amorphous silicon (a-Si: H) for the semiconductor layer of the transistor in the pixel portion 3712. Further, a large display panel can be manufactured.

上述した表示パネルの構成を、図38(a)の模式図で示す。基板3801上に、複数の画素が配置された画素部3802を有し、画素部3802の周辺には、第2の走査線駆動回路3803、第1の走査線駆動回路3804及び信号線駆動回路3805を有している。 The structure of the display panel described above is shown in the schematic diagram of FIG. A pixel portion 3802 including a plurality of pixels is provided over a substrate 3801, and a second scan line driver circuit 3803, a first scan line driver circuit 3804, and a signal line driver circuit 3805 are provided around the pixel portion 3802. have.

第2の走査線駆動回路3803、第1の走査線駆動回路3804及び信号線駆動回路3805に入力される信号はフレキシブルプリントサーキット(Flexible Print Circuit:FPC)3806を介して外部より供給される。 Signals input to the second scan line driver circuit 3803, the first scan line driver circuit 3804, and the signal line driver circuit 3805 are supplied from the outside through a flexible print circuit (FPC) 3806.

なお、図示していないが、FPC3806上にCOG(Chip On Glass)やTAB(Tape Automated Bonding)等によりICチップが実装されていても良い。つまり、画素部3802と一体形成が困難な、第2の走査線駆動回路3803、第1の走査線駆動回路3804及び信号線駆動回路3805の一部のメモリやバッファなどをICチップ上に形成して表示装置に実装しても良い。 Although not illustrated, an IC chip may be mounted on the FPC 3806 by COG (Chip On Glass), TAB (Tape Automated Bonding), or the like. That is, some of the second scan line driver circuit 3803, the first scan line driver circuit 3804, and the signal line driver circuit 3805, which are difficult to be integrated with the pixel portion 3802, are formed over the IC chip. May be mounted on a display device.

ここで、本発明の表示装置は、図38(b)に示すように、第2の走査線駆動回路3803及び第1の走査線駆動回路3804を画素部3802の片側に配置しても良い。なお、図38(b)に示す表示装置は、図38(a)に示す表示装置と、第2の走査線駆動回路3803の配置が異なるだけであるので同様の符号を用いている。また、第2の走査線駆動回路3803及び第1の走査線駆動回路3804は一つの駆動回路で同様の機能を果たすようにしても良い。つまり、画素構成や駆動方法により適宜構成を変更すればよい。 Here, in the display device of the present invention, the second scan line driver circuit 3803 and the first scan line driver circuit 3804 may be arranged on one side of the pixel portion 3802 as shown in FIG. Note that the display device illustrated in FIG. 38B is different from the display device illustrated in FIG. 38A only in the arrangement of the second scan line driver circuit 3803, and thus the same reference numerals are used. Further, the second scan line driver circuit 3803 and the first scan line driver circuit 3804 may perform the same function with one driver circuit. That is, the configuration may be changed as appropriate depending on the pixel configuration and the driving method.

また、画素の行方向及び列方向にそれぞれ第1の走査線駆動回路、第2の走査線駆動回路及び信号線駆動回路を設けなくても良い。例えば、図39(a)に示すようにICチップ上に形成された周辺駆動回路3901が図37(b)に示す、第2の走査線駆動回路3714、第1の走査線駆動回路3713及び信号線駆動回路3711の機能を有するようにしても良い。なお、図39(a)の基板3900、画素部3902、第FPC3904、ICチップ3905、ICチップ3906、封止基板3907、シール材3908は図36(a)の基板3610、画素部3602、FPC3609、ICチップ3619、封止基板3604、シール材3605に相当する。 Further, the first scan line driver circuit, the second scan line driver circuit, and the signal line driver circuit may not be provided in the row direction and the column direction of the pixel, respectively. For example, as shown in FIG. 39A, the peripheral driving circuit 3901 formed on the IC chip has the second scanning line driving circuit 3714, the first scanning line driving circuit 3713, and the signal shown in FIG. The function of the line driver circuit 3711 may be provided. Note that the substrate 3900, the pixel portion 3902, the FPC 3904, the IC chip 3905, the IC chip 3906, the sealing substrate 3907, and the sealing material 3908 in FIG. 39A are the substrate 3610, the pixel portion 3602, FPC 3609, It corresponds to an IC chip 3619, a sealing substrate 3604, and a sealing material 3605.

なお、図39(a)の表示装置の信号線の接続を説明する模式図を図39(b)に示す。基板3910、周辺駆動回路3911、画素部3912、FPC3913、FPC3914有する。FPC3913より周辺駆動回路3911に外部からの信号及び電源電位が入力される。そして、周辺駆動回路3911からの出力は、画素部3912の有する画素に接続された行方向の走査線や列方向の信号線に入力される。 Note that FIG. 39B is a schematic diagram for explaining connection of signal lines of the display device in FIG. A substrate 3910, a peripheral driver circuit 3911, a pixel portion 3912, an FPC 3913, and an FPC 3914 are provided. An external signal and a power supply potential are input from the FPC 3913 to the peripheral driver circuit 3911. The output from the peripheral driver circuit 3911 is input to a scanning line in the row direction and a signal line in the column direction connected to the pixel included in the pixel portion 3912.

さらに、発光素子3618に適用可能な発光素子の例を図28(a)、(b)に示す。つまり、実施の形態1で示した画素に適用可能な発光素子の構成について図28(a)、(b)を用いて説明する。 Further, examples of light-emitting elements applicable to the light-emitting element 3618 are illustrated in FIGS. That is, a structure of a light-emitting element applicable to the pixel shown in Embodiment Mode 1 is described with reference to FIGS.

図28(a)の発光素子は、基板2801の上に陽極2802、正孔注入材料からなる正孔注入層2803、その上に正孔輸送材料からなる正孔輸送層2804、発光層2805、電子輸送材料からなる電子輸送層2806、電子注入材料からなる電子注入層2807、そして陰極2808を積層させた素子構造である。ここで、発光層2805は、一種類の発光材料のみから形成されることもあるが、2種類以上の材料から形成されてもよい。また本発明の素子の構造は、この構造に限定されない。 The light-emitting element shown in FIG. 28A has an anode 2802 on a substrate 2801, a hole injection layer 2803 made of a hole injection material, a hole transport layer 2804 made of a hole transport material, a light-emitting layer 2805, and an electron. In this element structure, an electron transport layer 2806 made of a transport material, an electron injection layer 2807 made of an electron injection material, and a cathode 2808 are stacked. Here, the light emitting layer 2805 may be formed of only one type of light emitting material, but may be formed of two or more types of materials. Further, the structure of the element of the present invention is not limited to this structure.

また、図28で示した各機能層を積層した積層構造の他、高分子化合物を用いた素子、発光層に三重項励起状態から発光する三重項発光材料を利用した高効率素子など、バリエーションは多岐にわたる。ホールブロック層によってキャリヤの再結合領域を制御し、発光領域を二つの領域にわけることによって得られる白色発光素子などにも応用可能である。   In addition to the laminated structure in which each functional layer shown in FIG. 28 is laminated, variations such as an element using a polymer compound, a high-efficiency element using a triplet light emitting material that emits light from a triplet excited state in a light emitting layer, etc. Wide range. The present invention can also be applied to a white light emitting element obtained by controlling the carrier recombination region by the hole blocking layer and dividing the light emitting region into two regions.

図28に示す本発明の素子作製方法は、まず、陽極2802(ITO)を有する基板2801に正孔注入材料、正孔輸送材料、発光材料を順に蒸着する。次に電子輸送材料、電子注入材料を蒸着し、最後に陰極2808を蒸着で形成する。   28, first, a hole injection material, a hole transport material, and a light emitting material are sequentially deposited on a substrate 2801 having an anode 2802 (ITO). Next, an electron transport material and an electron injection material are vapor-deposited, and finally a cathode 2808 is formed by vapor deposition.

次に、正孔注入材料、正孔輸送材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料の材料に好適な材料を以下に列挙する。   Next, materials suitable for the hole injection material, the hole transport material, the electron transport material, the electron injection material, and the light emitting material are listed below.

正孔注入材料としては、有機化合物でればポルフィリン系の化合物や、フタロシアニン(以下「HPc」と記す)、銅フタロシアニン(以下「CuPc」と記す)などが有効である。また、使用する正孔輸送材料よりもイオン化ポテンシャルの値が小さく、かつ、正孔輸送機能をもつ材料であれば、これも正孔注入材料として使用できる。導電性高分子化合物に化学ドーピングを施した材料もあり、ポリスチレンスルホン酸(以下「PSS」と記す)をドープしたポリエチレンジオキシチオフェン(以下「PEDOT」と記す)や、ポリアニリンなどが挙げられる。また、絶縁体の高分子化合物も陽極の平坦化の点で有効であり、ポリイミド(以下「PI」と記す)がよく用いられる。さらに、無機化合物も用いられ、金や白金などの金属薄膜の他、酸化アルミニウム(以下「アルミナ」と記す)の超薄膜などがある。 As the hole injection material, porphyrin compounds, phthalocyanine (hereinafter referred to as “H 2 Pc”), copper phthalocyanine (hereinafter referred to as “CuPc”), and the like are effective as long as they are organic compounds. In addition, any material that has a smaller ionization potential than the hole transport material used and has a hole transport function can also be used as the hole injection material. There is also a material obtained by chemically doping a conductive polymer compound, and examples thereof include polyethylenedioxythiophene (hereinafter referred to as “PEDOT”) doped with polystyrene sulfonic acid (hereinafter referred to as “PSS”), polyaniline, and the like. An insulating polymer compound is also effective in terms of planarization of the anode, and polyimide (hereinafter referred to as “PI”) is often used. In addition, inorganic compounds are also used. In addition to metal thin films such as gold and platinum, there are ultra thin films of aluminum oxide (hereinafter referred to as “alumina”).

正孔輸送材料として最も広く用いられているのは、芳香族アミン系(すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの)の化合物である。広く用いられている材料として、28’−ビス(ジフェニルアミノ)−ビフェニル(以下、「TAD」と記す)や、その誘導体である28’−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(以下、「TPD」と記す)、28’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(以下、「α−NPD」と記す)がある。28’,4”−トリス(N,N− ジフェニル−アミノ)−トリフェニルアミン(以下、「TDATA」と記す)、28’,4”−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N− フェニル−アミノ]−トリフェニルアミン(以下、「MTDATA」と記す)などのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。   The most widely used hole transport material is an aromatic amine-based compound (that is, a compound having a benzene ring-nitrogen bond). As widely used materials, 28′-bis (diphenylamino) -biphenyl (hereinafter referred to as “TAD”) and its derivatives, 28′-bis [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl, are used. -Amino] -biphenyl (hereinafter referred to as “TPD”), 28′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (hereinafter referred to as “α-NPD”). 28 ', 4 "-tris (N, N-diphenyl-amino) -triphenylamine (hereinafter referred to as" TDATA "), 28', 4" -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl And starburst aromatic amine compounds such as -amino] -triphenylamine (hereinafter referred to as "MTDATA").

電子輸送材料としては、金属錯体がよく用いられ、先に述べたAlq、BAlq、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(以下、「Almq」と記す)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(以下、「Bebq」と記す)などのキノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体などがある。また、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾオキサゾラト]亜鉛(以下、「Zn(BOX)」と記す)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾチアゾラト]亜鉛(以下、「Zn(BTZ)」と記す)などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体もある。さらに、金属錯体以外にも、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(以下、「PBD」と記す)、OXD−7などのオキサジアゾール誘導体、TAZ、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−20、4−トリアゾール(以下、「p−EtTAZ」と記す)などのトリアゾール誘導体、バソフェナントロリン(以下、「BPhen」と記す)、BCPなどのフェナントロリン誘導体が電子輸送性を有する。 As an electron transport material, a metal complex is often used, and Alq 3 , BAlq, tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (hereinafter referred to as “Almq”), bis (10-hydroxybenzo [ h] -quinolinato) beryllium (hereinafter referred to as “Bebq”) and the like, and metal complexes having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton. Further, bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzoxazolate] zinc (hereinafter referred to as “Zn (BOX) 2 ”), bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzothiazolate] zinc (hereinafter referred to as “Zn (BOX) 2 ”) There is also a metal complex having an oxazole-based or thiazole-based ligand such as “Zn (BTZ) 2 ”). In addition to metal complexes, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (hereinafter referred to as “PBD”), OXD-7, and the like Oxadiazole derivative, TAZ, 3- (4-tert-butylphenyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-biphenylyl) -20, 4-triazole (hereinafter referred to as “p-EtTAZ”) And phenanthroline derivatives such as bathophenanthroline (hereinafter referred to as “BPhen”) and BCP have electron transport properties.

電子注入材料としては、上で述べた電子輸送材料を用いることができる。その他に、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウムなどの金属ハロゲン化物や、酸化リチウムなどのアルカリ金属酸化物のような絶縁体の、超薄膜がよく用いられる。また、リチウムアセチルアセトネート(以下、「Li(acac)」と記す)や8−キノリノラト−リチウム(以下、「Liq」と記す)などのアルカリ金属錯体も有効である。 The electron transport material described above can be used as the electron injection material. In addition, an ultra-thin film of an insulator such as a metal halide such as calcium fluoride, lithium fluoride, or cesium fluoride, or an alkali metal oxide such as lithium oxide is often used. In addition, alkali metal complexes such as lithium acetylacetonate (hereinafter referred to as “Li (acac)”) and 8-quinolinolato-lithium (hereinafter referred to as “Liq”) are also effective.

発光材料としては、先に述べたAlq、Almq、BeBq、BAlq、Zn(BOX)、Zn(BTZ)などの金属錯体の他、各種蛍光色素が有効である。蛍光色素としては、青色の28’−ビス(2,2 − ジフェニル−ビニル)−ビフェニルや、赤橙色の4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(p−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピランなどがある。また、三重項発光材料も可能であり、白金ないしはイリジウムを中心金属とする錯体が主体である。三重項発光材料として、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム、ビス(2−(4’−トリル)ピリジナト−N,C2’)アセチルアセトナトイリジウム(以下「acacIr(tpy)」と記す)、 2,3,7,8,20,13,17,18−オクタエチル−21H,23Hポルフィリン−白金などが知られている。 As the luminescent material, various fluorescent dyes are effective in addition to the metal complexes such as Alq 3 , Almq, BeBq, BAlq, Zn (BOX) 2 , Zn (BTZ) 2 described above. Fluorescent dyes include blue 28'-bis (2,2-diphenyl-vinyl) -biphenyl and red-orange 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H- There are Piran and others. A triplet light emitting material is also possible, and is mainly a complex having platinum or iridium as a central metal. As the triplet light emitting material, tris (2-phenylpyridine) iridium, bis (2- (4′-tolyl) pyridinato-N, C 2 ′ ) acetylacetonatoiridium (hereinafter referred to as “acacIr (tpy) 2 ”), 2,3,7,8,20,13,17,18-octaethyl-21H, 23H porphyrin-platinum and the like are known.

以上で述べたような各機能を有する材料を、各々組み合わせ、高信頼性の発光素子を作製することができる。 A highly reliable light-emitting element can be manufactured by combining the materials having the functions described above.

また、実施の形態1で示した画素構成の駆動トランジスタの極性を変更し、Nチャネル型のトランジスタにして、発光素子の対向電極の電位と電源線に設定する電位との高低を逆にすれば、図28(a)とは逆の順番に層を形成した発光素子を用いることができる。つまり、図28(b)に示すように、基板2801の上に陰極2808、電子注入材料からなる電子注入層2807、その上に電子輸送材料からなる電子輸送層2806、発光層2805、正孔輸送材料からなる正孔輸送層2804、正孔注入材料からなる正孔注入層2803、そして陽極2802を積層させた素子構造である。 In addition, if the polarity of the driving transistor having the pixel structure described in Embodiment Mode 1 is changed to be an N-channel transistor, the potential of the counter electrode of the light-emitting element and the potential set in the power supply line are reversed. A light emitting element in which layers are formed in the reverse order of FIG. 28A can be used. That is, as shown in FIG. 28 (b), a cathode 2808 on a substrate 2801, an electron injection layer 2807 made of an electron injection material, an electron transport layer 2806 made of an electron transport material thereon, a light emitting layer 2805, and a hole transport. In this element structure, a hole transport layer 2804 made of a material, a hole injection layer 2803 made of a hole injection material, and an anode 2802 are stacked.

また、発光素子は発光を取り出すために少なくとも陽極又は陰極の一方が透明であればよい。そして、基板上にTFT及び発光素子を形成し、基板とは逆側の面から発光を取り出す上面射出や、基板側の面から発光を取り出す下面射出や、基板側及び基板とは反対側の面から発光を取り出す両面射出構造の発光素子があり、本発明の画素構成はどの射出構造の発光素子にも適用することができる。 In addition, in order to extract light emitted from the light emitting element, at least one of the anode and the cathode may be transparent. Then, a TFT and a light emitting element are formed on the substrate, and a top emission that extracts light emission from a surface opposite to the substrate, a bottom emission that extracts light emission from the surface on the substrate side, and a surface opposite to the substrate side and the substrate. The pixel structure of the present invention can be applied to a light emitting element having any emission structure.

上面射出構造の発光素子について図29(a)を用いて説明する。 A light-emitting element having a top emission structure will be described with reference to FIG.

基板2900上に下地膜2905を介して駆動用TFT2901が形成され、駆動用TFT2901のソース電極に接して第1の電極2902が形成され、その上に有機化合物を含む層2903と第2の電極2904が形成されている。 A driving TFT 2901 is formed over a substrate 2900 with a base film 2905 interposed therebetween, a first electrode 2902 is formed in contact with the source electrode of the driving TFT 2901, and a layer 2903 containing an organic compound and a second electrode 2904 are formed thereover. Is formed.

また、第1の電極2902は発光素子の陽極である。そして第2の電極2904は発光素子の陰極である。つまり、第1の電極2902と第2の電極2904とで有機化合物を含む層2903が挟まれているところが発光素子となる。 The first electrode 2902 is an anode of the light emitting element. The second electrode 2904 is a cathode of the light emitting element. That is, a region where the layer 2903 containing an organic compound is sandwiched between the first electrode 2902 and the second electrode 2904 is a light-emitting element.

また、ここで、陽極として機能する第1の電極2902に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Zn膜、Pt膜などの単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との3層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。光を反射する金属膜を用いることで光を透過させない陽極を形成することができる。 Here, as a material used for the first electrode 2902 which functions as an anode, a material having a high work function is preferably used. For example, in addition to a single layer film such as a titanium nitride film, a chromium film, a tungsten film, a Zn film, or a Pt film, a stack of titanium nitride and a film containing aluminum as a main component, a film containing a titanium nitride film and aluminum as a main component A three-layer structure of titanium nitride film and the like can be used. Note that with a stacked structure, resistance as a wiring is low, good ohmic contact can be obtained, and a function as an anode can be obtained. By using a metal film that reflects light, an anode that does not transmit light can be formed.

また、陰極として機能する第2の電極2904に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料(Al、Ag、Li、Ca、またはこれらの合金MgAg、MgIn、AlLi、CaF、またはCa)からなる金属薄膜と、透明導電膜(ITO(インジウムスズ酸化物)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)等)との積層を用いるのが良い。こうして薄い金属薄膜と、透明性を有する透明導電膜を用いることで光を透過させることが可能な陰極を形成することができる。 As a material used for the second electrode 2904 which functions as a cathode, a material having a low work function (Al, Ag, Li, Ca, or an alloy thereof MgAg, MgIn, AlLi, CaF 2 , or Ca 3 N 2 ) It is preferable to use a laminate of a metal thin film made of a transparent conductive film (ITO (indium tin oxide), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), or the like). Thus, a cathode capable of transmitting light can be formed by using a thin metal thin film and a transparent conductive film having transparency.

こうして、図29(a)の矢印に示すように発光素子からの光を上面に取り出すことが可能になる。つまり、図36の表示パネルに適用した場合には、基板3610側に光が射出することになる。従って上面射出構造の発光素子を表示装置に用いる場合には封止基板3604は光透過性を有する基板を用いる。 In this manner, light from the light emitting element can be extracted to the upper surface as indicated by an arrow in FIG. That is, when applied to the display panel of FIG. 36, light is emitted to the substrate 3610 side. Therefore, in the case where a light-emitting element having a top emission structure is used for a display device, the sealing substrate 3604 is a light-transmitting substrate.

また、光学フィルムを設ける場合には、封止基板3604に光学フィルムを設ければよい。   In the case where an optical film is provided, an optical film may be provided over the sealing substrate 3604.

なお、実施の形態1の図36の画素構成の場合には、第1の電極2902を陰極として機能するMgAg、MgIn、AlLi等の仕事関数の小さい材料からなる金属膜を用いることができる。そして、第2の電極2904にはITO(インジウムスズ酸化物)膜、インジウム亜鉛酸化物(IZO)などの透明導電膜を用いることができる。よって、この構成によれば、上面射出の透過率を高くすることができる。 Note that in the case of the pixel structure in FIG. 36 of Embodiment 1, a metal film made of a material having a low work function such as MgAg, MgIn, or AlLi that functions as the cathode of the first electrode 2902 can be used. A transparent conductive film such as an ITO (indium tin oxide) film or an indium zinc oxide (IZO) can be used for the second electrode 2904. Therefore, according to this configuration, it is possible to increase the transmittance of top emission.

また、下面射出構造の発光素子について図29(b)を用いて説明する。射出構造以外は図29(a)と同じ構造の発光素子であるため同じ符号を用いて説明する。 A light-emitting element having a bottom emission structure will be described with reference to FIG. Since the light-emitting element has the same structure as that of FIG. 29A except for the emission structure, the same reference numerals are used for description.

ここで、陽極として機能する第1の電極2902に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ITO(インジウムスズ酸化物)膜、インジウム亜鉛酸化物(IZO)膜などの透明導電膜を用いることができる。透明性を有する透明導電膜を用いることで光を透過させることが可能な陽極を形成することができる。 Here, as a material used for the first electrode 2902 which functions as an anode, a material having a high work function is preferably used. For example, a transparent conductive film such as an ITO (indium tin oxide) film or an indium zinc oxide (IZO) film can be used. By using a transparent conductive film having transparency, an anode capable of transmitting light can be formed.

また、陰極として機能する第2の電極2904に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料(Al、Ag、Li、Ca、またはこれらの合金MgAg、MgIn、AlLi、CaF、またはCa)からなる金属膜を用いることができる。こうして、光を反射する金属膜を用いることで光が透過しない陰極を形成することができる。 As a material used for the second electrode 2904 which functions as a cathode, a material having a low work function (Al, Ag, Li, Ca, or an alloy thereof MgAg, MgIn, AlLi, CaF 2 , or Ca 3 N 2 ) A metal film made of can be used. Thus, by using a metal film that reflects light, a cathode that does not transmit light can be formed.

こうして、図29(b)の矢印に示すように発光素子からの光を下面に取り出すことが可能になる。つまり、図36の表示パネルに適用した場合には、基板3610側に光が射出することになる。従って下面射出構造の発光素子を表示装置に用いる場合には基板3610は光透過性を有する基板を用いる。 In this manner, light from the light emitting element can be extracted to the lower surface as indicated by an arrow in FIG. That is, when applied to the display panel of FIG. 36, light is emitted to the substrate 3610 side. Therefore, in the case where a light-emitting element having a bottom emission structure is used for a display device, the substrate 3610 is a light-transmitting substrate.

また、光学フィルムを設ける場合には、基板3610に光学フィルムを設ければよい。   In the case of providing an optical film, the substrate 3610 may be provided with an optical film.

両面射出構造の発光素子について図29(c)を用いて説明する。射出構造以外は図29(a)と同じ構造の発光素子であるため同じ符号を用いて説明する。 A light-emitting element having a dual emission structure will be described with reference to FIG. Since the light-emitting element has the same structure as that of FIG. 29A except for the emission structure, the same reference numerals are used for description.

ここで、陽極として機能する第1の電極2902に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ITO(インジウムスズ酸化物)膜、インジウム亜鉛酸化物(IZO)膜などの透明導電膜を用いることができる。透明性を有する透明導電膜を用いることで光を透過させることが可能な陽極を形成することができる。 Here, as a material used for the first electrode 2902 which functions as an anode, a material having a high work function is preferably used. For example, a transparent conductive film such as an ITO (indium tin oxide) film or an indium zinc oxide (IZO) film can be used. By using a transparent conductive film having transparency, an anode capable of transmitting light can be formed.

また、陰極として機能する第2の電極2904に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料(Al、Ag、Li、Ca、またはこれらの合金MgAg、MgIn、AlLi、CaF、またはCa)からなる金属薄膜と、透明導電膜(ITO(インジウムスズ酸化物)、酸化インジウム酸化亜鉛合金(In―ZnO)、酸化亜鉛(ZnO)等)との積層を用いるのが良い。こうして薄い金属薄膜と、透明性を有する透明導電膜を用いることで光を透過させることが可能な陰極を形成することができる。 As a material used for the second electrode 2904 which functions as a cathode, a material having a low work function (Al, Ag, Li, Ca, or an alloy thereof MgAg, MgIn, AlLi, CaF 2 , or Ca 3 N 2 ) It is preferable to use a laminate of a metal thin film made of the above and a transparent conductive film (ITO (indium tin oxide), indium zinc oxide alloy (In 2 O 3 —ZnO), zinc oxide (ZnO), etc.). Thus, a cathode capable of transmitting light can be formed by using a thin metal thin film and a transparent conductive film having transparency.

こうして、図29(c)の矢印に示すように発光素子からの光を両面に取り出すことが可能になる。つまり、図36の表示パネルに適用した場合には、基板3610側と封止基板3604側に光が射出することになる。従って両面射出構造の発光素子を表示装置に用いる場合には基板3610および封止基板3604は、ともに光透過性を有する基板を用いる。 In this manner, light from the light emitting element can be extracted on both sides as indicated by arrows in FIG. That is, when applied to the display panel in FIG. 36, light is emitted to the substrate 3610 side and the sealing substrate 3604 side. Therefore, in the case where a light-emitting element having a dual emission structure is used for a display device, both the substrate 3610 and the sealing substrate 3604 are light-transmitting substrates.

また、光学フィルムを設ける場合には、基板3610および封止基板3604の両方に光学フィルムを設ければよい。   In the case where an optical film is provided, the optical film may be provided on both the substrate 3610 and the sealing substrate 3604.

また、白色の発光素子とカラーフィルターを用いてフルカラー表示を実現する表示装置にも本発明を適用することが可能である。 In addition, the present invention can be applied to a display device that realizes full color display using a white light emitting element and a color filter.

図30に示すように、基板3000上に下地膜3002が形成され、その上に駆動用TFT3001が形成され、駆動用TFT3001のソース電極に接して第1の電極3003が形成され、その上に有機化合物を含む層3004と第2の電極3005が形成されている。 As shown in FIG. 30, a base film 3002 is formed on a substrate 3000, a driving TFT 3001 is formed thereon, a first electrode 3003 is formed in contact with a source electrode of the driving TFT 3001, and an organic film is formed thereon. A layer 3004 containing a compound and a second electrode 3005 are formed.

また、第1の電極3003は発光素子の陽極である。そして第2の電極3005は発光素子の陰極である。つまり、第1の電極3003と第2の電極3005とで有機化合物を含む層3004が挟まれているところが発光素子となる。図30の構成では白色光を発光する。そして、発光素子の上部に赤色のカラーフィルター3006R、緑色のカラーフィルター3006G、青色のカラーフィルター3006Bを設けられており、フルカラー表示を行うことができる。また、これらのカラーフィルターを隔離するブラックマトリクス(BMともいう)3007が設けられている。 The first electrode 3003 is an anode of the light emitting element. The second electrode 3005 is a cathode of the light emitting element. That is, a region where the layer 3004 containing an organic compound is sandwiched between the first electrode 3003 and the second electrode 3005 is a light-emitting element. In the configuration of FIG. 30, white light is emitted. A red color filter 3006R, a green color filter 3006G, and a blue color filter 3006B are provided above the light-emitting element, so that full color display can be performed. Further, a black matrix (also referred to as BM) 3007 for separating these color filters is provided.

上述した発光素子の構成は組み合わせて用いることができ、本発明の表示装置に適宜用いることができる。また、上述した表示パネルの構成や、発光素子は例示であり、もちろん他の構成を本発明の表示装置に適用することもできる。   The above structures of the light-emitting elements can be used in combination and can be used as appropriate for the display device of the present invention. In addition, the structure of the display panel and the light emitting element described above are examples, and other structures can be applied to the display device of the present invention.

(実施の形態8)
本発明は様々な電子機器に適用することができる。具体的には電子機器の表示部に適用することができる。そのような電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラなどのカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる発光装置を備えた装置)などが挙げられる。
(Embodiment 8)
The present invention can be applied to various electronic devices. Specifically, it can be applied to a display portion of an electronic device. Such electronic devices include cameras such as video cameras and digital cameras, goggle-type displays, navigation systems, sound playback devices (car audio, audio components, etc.), computers, game devices, personal digital assistants (mobile computers, mobile phones, Portable game machine or electronic book), image reproducing apparatus provided with a recording medium (specifically, an apparatus equipped with a light emitting device capable of reproducing a recording medium such as Digital Versatile Disc (DVD) and displaying the image) Etc.

図35(A)は発光装置であり、筐体35001、支持台35002、表示部35003、スピーカ部35004、ビデオ入力端子35005等を含む。本発明の表示装置を表示部35003に用いることができる。なお、発光装置は、パーソナルコンピュータ用、テレビジョン放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用発光装置が含まれる。本発明の表示装置を表示部35003に用いた発光装置は、オフ電流によって生じる微発光を低減し、きれいな表示を行うことが可能となる。 FIG. 35A illustrates a light-emitting device, which includes a housing 35001, a support base 35002, a display portion 35003, a speaker portion 35004, a video input terminal 35005, and the like. The display device of the present invention can be used for the display portion 35003. The light emitting devices include all information display light emitting devices such as for personal computers, for receiving television broadcasts, and for displaying advertisements. A light-emitting device in which the display device of the present invention is used for the display portion 35003 can reduce fine light emission caused by off-state current and perform beautiful display.

図35(B)はカメラであり、本体35101、表示部35102、受像部35103、操作キー35104、外部接続ポート35105、シャッター35106等を含む。 FIG. 35B illustrates a camera, which includes a main body 35101, a display portion 35102, an image receiving portion 35103, operation keys 35104, an external connection port 35105, a shutter 35106, and the like.

本発明を表示部35102に用いたデジタルカメラは、オフ電流によって生じる微発光を低減し、きれいな表示を行うことが可能となる。 A digital camera using the present invention for the display portion 35102 can reduce fine light emission caused by off-state current and display a clear image.

図35(C)はコンピュータであり、本体35201、筐体35202、表示部35203、キーボード35204、外部接続ポート35205、ポインティングマウス35206等を含む。本発明を表示部35203に用いたコンピュータは、オフ電流によって生じる微発光を低減し、きれいな表示を行うことが可能となる。   FIG. 35C illustrates a computer, which includes a main body 35201, a housing 35202, a display portion 35203, a keyboard 35204, an external connection port 35205, a pointing mouse 35206, and the like. A computer using the present invention for the display portion 35203 can reduce fine light emission caused by off-state current and perform clear display.

図35(D)はモバイルコンピュータであり、本体35301、表示部35302、スイッチ35303、操作キー35304、赤外線ポート35305等を含む。本発明を表示部35302に用いたモバイルコンピュータは、オフ電流によって生じる微発光を低減し、きれいな表示を行うことが可能となる。   FIG. 35D illustrates a mobile computer, which includes a main body 35301, a display portion 35302, a switch 35303, operation keys 35304, an infrared port 35305, and the like. A mobile computer using the present invention for the display portion 35302 can reduce fine light emission caused by off-state current and display a clear image.

図35(E)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(具体的にはDVD再生装置)であり、本体35401、筐体35402、表示部A35403、表示部B35404、記録媒体(DVD等)読み込み部35405、操作キー35406、スピーカ部35407等を含む。表示部A35403は主として画像情報を表示し、表示部B35404は主として文字情報を表示することができる。本発明を表示部A35403や表示部B35404に用いた画像再生装置は、オフ電流によって生じる微発光を低減し、きれいな表示を行うことが可能となる。 FIG. 35E shows a portable image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a main body 35401, a housing 35402, a display portion A35403, a display portion B35404, and a recording medium (DVD or the like). A reading unit 35405, an operation key 35406, a speaker unit 35407, and the like are included. The display portion A 35403 can mainly display image information, and the display portion B 35404 can mainly display character information. An image reproducing device using the present invention for the display portion A 35403 and the display portion B 35404 can reduce fine light emission caused by an off-current and perform a clear display.

図35(F)はゴーグル型ディスプレイであり、本体35501、表示部35502、アーム部35503を含む。本発明を表示部35502に用いたゴーグル型ディスプレイは、オフ電流によって生じる微発光を低減し、きれいな表示を行うことが可能となる。   FIG. 35F illustrates a goggle type display including a main body 35501, a display portion 35502, and an arm portion 35503. A goggle-type display using the present invention for the display portion 35502 can reduce fine light emission caused by off-state current and display a clear image.

図35(G)はビデオカメラであり、本体35601、表示部35602、筐体35603、外部接続ポート35604、リモコン受信部35605、受像部35606、バッテリ35607、音声入力部35608、操作キー35609、接眼部35610等を含む。本発明を表示部35602に用いたビデオカメラは、オフ電流によって生じる微発光を低減し、きれいな表示を行うことが可能となる。   FIG. 35G illustrates a video camera, which includes a main body 35601, a display portion 35602, a housing 35603, an external connection port 35604, a remote control reception portion 35605, an image receiving portion 35606, a battery 35607, an audio input portion 35608, operation keys 35609, an eyepiece, and the like. Part 35610 and the like. A video camera using the present invention for the display portion 35602 can reduce fine light emission caused by off-state current and display a clear image.

図35(H)は携帯電話機であり、本体35701、筐体35702、表示部35703、音声入力部35704、音声出力部35705、操作キー35706、外部接続ポート35707、アンテナ35708等を含む。本発明を表示部35703に用いた携帯電話機は、オフ電流によって生じる微発光を低減し、きれいな表示を行うことが可能となる。   FIG. 35H illustrates a mobile phone, which includes a main body 35701, a housing 35702, a display portion 35703, an audio input portion 35704, an audio output portion 35705, operation keys 35706, an external connection port 35707, an antenna 35708, and the like. A mobile phone using the present invention for the display portion 35703 can reduce fine light emission caused by off-state current and display a clear image.

このように本発明は、あらゆる電子機器に適用することが可能である。   Thus, the present invention can be applied to all electronic devices.

(実施の形態9)
本実施例において、本発明の画素構成を用いた表示装置を表示部に有する携帯電話の構成例について図33を用いて説明する。
(Embodiment 9)
In this embodiment, a structure example of a mobile phone having a display device using the pixel structure of the present invention in a display portion will be described with reference to FIG.

表示パネル3310はハウジング3300に脱着自在に組み込まれる。ハウジング3300は表示パネル3310のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。表示パネル3310を固定したハウジング3300はプリント基板3301に嵌入されモジュールとして組み立てられる。   A display panel 3310 is incorporated in a housing 3300 so as to be detachable. The shape and size of the housing 3300 can be changed as appropriate in accordance with the size of the display panel 3310. The housing 3300 to which the display panel 3310 is fixed is fitted into the printed board 3301 and assembled as a module.

表示パネル3310はFPC3311を介してプリント基板3301に接続される。プリント基板3301には、スピーカ3302、マイクロフォン3303、送受信回路3304、CPU及びコントローラなどを含む信号処理回路3305が形成されている。このようなモジュールと、入力手段3306、バッテリ3307を組み合わせ、筐体3309に収納する。表示パネル3310の画素部は筐体3309に形成された開口窓から視認できように配置する。   The display panel 3310 is connected to the printed board 3301 through the FPC 3311. A signal processing circuit 3305 including a speaker 3302, a microphone 3303, a transmission / reception circuit 3304, a CPU, a controller, and the like is formed over the printed board 3301. Such a module is combined with the input means 3306 and the battery 3307 and stored in the housing 3309. The pixel portion of the display panel 3310 is arranged so as to be visible from an opening window formed in the housing 3309.

表示パネル3310は、画素部と一部の周辺駆動回路(複数の駆動回路のうち動作周波数の低い駆動回路)を基板上にTFTを用いて一体形成し、一部の周辺駆動回路(複数の駆動回路のうち動作周波数の高い駆動回路)をICチップ上に形成し、そのICチップをCOG(Chip On Glass)で表示パネル3310に実装しても良い。あるいは、そのICチップをTAB(Tape Auto Bonding)やプリント基板を用いてガラス基板と接続してもよい。なお、一部の周辺駆動回路を基板上に画素部と一体形成し、他の周辺駆動回路を形成したICチップをCOG等で実装した表示パネルの構成は図37(a)に一例を示してある。このような構成とすることで、表示装置の低消費電力化を図り、携帯電話機の一回の充電による使用時間を長くすることができる。また、携帯電話機の低コスト化を図ることができる。   In the display panel 3310, a pixel portion and some peripheral driver circuits (a driver circuit having a low operating frequency among a plurality of driver circuits) are integrally formed using a TFT over a substrate, and some peripheral driver circuits (a plurality of driver circuits) are formed. A driving circuit having a high operating frequency among the circuits) may be formed over the IC chip, and the IC chip may be mounted on the display panel 3310 by COG (Chip On Glass). Alternatively, the IC chip may be connected to the glass substrate using TAB (Tape Auto Bonding) or a printed board. Note that FIG. 37A shows an example of the structure of a display panel in which some peripheral driving circuits are formed integrally with a pixel portion on a substrate and an IC chip on which other peripheral driving circuits are formed is mounted by COG or the like. is there. With such a structure, the power consumption of the display device can be reduced, and the usage time by one charge of the mobile phone can be extended. In addition, the cost of the mobile phone can be reduced.

また、さらに消費電力の低減を図るため、図37(b)に示すように、基板上にTFTを用いて画素部を形成し、全ての周辺駆動回路をICチップ上に形成し、そのICチップをCOG(Chip On Glass)などで表示パネルに実装しても良い。 Further, in order to further reduce power consumption, as shown in FIG. 37B, a pixel portion is formed on a substrate using TFTs, and all peripheral drive circuits are formed on the IC chip. May be mounted on the display panel by COG (Chip On Glass) or the like.

また、本実施例に示した構成は携帯電話の一例であって、本発明の画素構成はこのような構成の携帯電話に限られず様々な構成の携帯電話に適用することができる。 Further, the configuration shown in this embodiment is an example of a mobile phone, and the pixel configuration of the present invention is not limited to the mobile phone having such a configuration, and can be applied to mobile phones having various configurations.

(実施の形態10)
図31は表示パネル3101と、回路基板3102を組み合わせたELモジュールを示している。表示パネル3101は画素部3103、走査線駆動回路3104及び信号線駆動回路3105を有している。回路基板3102には、例えば、コントロール回路3106や信号分割回路3107などが形成されている。表示パネル3101と回路基板3102は接続配線3108によって接続されている。接続配線にはFPC等を用いることができる。
(Embodiment 10)
FIG. 31 shows an EL module in which a display panel 3101 and a circuit board 3102 are combined. The display panel 3101 includes a pixel portion 3103, a scan line driver circuit 3104, and a signal line driver circuit 3105. For example, a control circuit 3106 and a signal dividing circuit 3107 are formed on the circuit board 3102. The display panel 3101 and the circuit board 3102 are connected by a connection wiring 3108. An FPC or the like can be used for the connection wiring.

表示パネル3101は、画素部と一部の周辺駆動回路(複数の駆動回路のうち動作周波数の低い駆動回路)を基板上にTFTを用いて一体形成し、一部の周辺駆動回路(複数の駆動回路のうち動作周波数の高い駆動回路)をICチップ上に形成し、そのICチップをCOG(Chip On Glass)などで表示パネル3101に実装するとよい。あるいは、そのICチップをTAB(Tape Auto Bonding)やプリント基板を用いて表示パネル3101に実装しても良い。なお、一部の周辺駆動回路を基板上に画素部と一体形成し、他の周辺駆動回路を形成したICチップをCOG等で実装した構成は図37(a)に一例を示してある。 In the display panel 3101, a pixel portion and some peripheral driver circuits (a driver circuit having a low operating frequency among a plurality of driver circuits) are formed over a substrate using TFTs, and some peripheral driver circuits (a plurality of driver circuits) are formed. A driver circuit having a high operating frequency among the circuits) is formed over the IC chip, and the IC chip is preferably mounted on the display panel 3101 with COG (Chip On Glass) or the like. Alternatively, the IC chip may be mounted on the display panel 3101 using TAB (Tape Auto Bonding) or a printed board. Note that FIG. 37A shows an example of a configuration in which some peripheral drive circuits are formed integrally with a pixel portion on a substrate and an IC chip on which other peripheral drive circuits are formed is mounted by COG or the like.

また、さらに消費電力の低減を図るため、ガラス基板上にTFTを用いて画素部を形成し、全ての周辺駆動回路をICチップ上に形成し、そのICチップをCOG(Chip On Glass)等で表示パネルに実装してもよい。なお、基板上に画素部を形成し、その基板上に周辺駆動回路を形成したICチップをCOG等で実装した構成は図37(b)に一例を示してある。 In order to further reduce power consumption, a pixel portion is formed using a TFT on a glass substrate, all peripheral driving circuits are formed on an IC chip, and the IC chip is formed by COG (Chip On Glass) or the like. You may mount in a display panel. Note that FIG. 37B shows an example of a configuration in which an IC chip in which a pixel portion is formed on a substrate and a peripheral driver circuit is formed on the substrate is mounted by COG or the like.

このELモジュールによりELテレビ受像機を完成させることができる。図32は、ELテレビ受像機の主要な構成を示すブロック図である。チューナ3201は映像信号と音声信号を受信する。映像信号は、映像信号増幅回路3202と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路3203と、その映像信号を駆動回路の入力仕様に変換するためのコントロール回路3106により処理される。コントロール回路3106は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路3107を設け、入力デジタル信号をm個に分割して供給する構成としても良い。   With this EL module, an EL television receiver can be completed. FIG. 32 is a block diagram illustrating a main configuration of an EL television receiver. A tuner 3201 receives a video signal and an audio signal. The video signal includes a video signal amplifying circuit 3202, a video signal processing circuit 3203 that converts a signal output from the video signal into a color signal corresponding to each color of red, green, and blue, and uses the video signal as input specifications of the drive circuit. Processing is performed by the control circuit 3106 for conversion. The control circuit 3106 outputs a signal to each of the scanning line side and the signal line side. In the case of digital driving, a signal dividing circuit 3107 may be provided on the signal line side and an input digital signal may be divided into m pieces and supplied.

チューナ3201で受信した信号のうち、音声信号は音声信号増幅回路3204に送られ、その出力は音声信号処理回路3205を経てスピーカ3206に供給される。制御回路3207は受信局(受信周波数)や音量の制御情報を入力部3208から受け、チューナ3201や音声信号処理回路3205に信号を送出する。   Of the signals received by the tuner 3201, the audio signal is sent to the audio signal amplifying circuit 3204, and the output is supplied to the speaker 3206 via the audio signal processing circuit 3205. The control circuit 3207 receives control information on the receiving station (reception frequency) and volume from the input unit 3208 and sends a signal to the tuner 3201 and the audio signal processing circuit 3205.

図35(A)に示すように、図31のELモジュールを筐体35001に組みこんで、テレビ受像機を完成させることができる。ELモジュールにより、表示部35003が形成される。また、スピーカ部35004、ビデオ入力端子35005などが適宜備えられている。   As shown in FIG. 35A, the EL module in FIG. 31 can be incorporated in a housing 35001 to complete a television receiver. A display portion 35003 is formed by the EL module. In addition, a speaker portion 35004, a video input terminal 35005, and the like are provided as appropriate.

勿論、本発明はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。   Of course, the present invention is not limited to a television receiver, and is applied to various uses as a display medium of a particularly large area such as a monitor of a personal computer, an information display board in a railway station or airport, an advertisement display board in a street, etc. can do.

本実施例において、図1の画素で示した第1の走査線105及び第2の走査線110のそれぞれの信号のHレベルとLレベルの電位、信号線106に入力するビデオ信号(画素を点灯にする信号Vsig(L)及び画素を非点灯にする信号Vsig(H))の電位、並びに電源線107と対向電極108のそれぞれの電位の関係についてさらに詳しく説明する。 In this embodiment, the H level and L level potentials of the signals of the first scanning line 105 and the second scanning line 110 shown in the pixel of FIG. The relationship between the potential of the signal Vsig (L) for turning on and the signal Vsig (H) for turning off the pixel and the potentials of the power supply line 107 and the counter electrode 108 will be described in more detail.

画素がn行分配置された表示装置の画素部には、第1の走査線105がn本配置されている。そして、それぞれの第1の走査線には、図52(A)に示すようにパルスが出力される。そして、各行において、パルスが入力されている行の画素にビデオ信号が入力される。なお、一例としてj列目の画素のビデオ信号を図52(A)に示している。1行j列目の画素には、画素を非点灯にするビデオ信号(Vsig(H))が書き込まれる。また、2行目j列の画素には、画素を点灯にするビデオ信号(Vsig(L))が書き込まれる。 In the pixel portion of the display device in which n rows of pixels are arranged, n first scanning lines 105 are arranged. Then, a pulse is output to each first scanning line as shown in FIG. In each row, a video signal is input to the pixel in the row where the pulse is input. As an example, the video signal of the pixel in the j-th column is shown in FIG. A video signal (Vsig (H)) for turning off the pixel is written to the pixel in the first row and jth column. In addition, a video signal (Vsig (L)) for lighting the pixel is written to the pixel in the second row and j column.

なお、Vsig(H)は、電源線107に入力される高電源電位Vddと、駆動トランジスタ101のしきい値電圧Vthpを用いて、Vsig(H)>Vdd+Vthpを満たす電位であることが望ましい。つまり、駆動トランジスタ101がエンハンスメント型トランジスタであれば、Vthpは負の電圧であるため、Vsig(H)=Vddでもよいが、駆動トランジスタ101がディプレション型である場合にはVthpが正の電圧になるので、Vsig(H)の電位はVsig(H)>Vddであることが望ましい。一方、Vsig(H)の電位を高くしすぎるとビデオ信号の振幅が大きくなるので消費電力が大きくなってしまう。よって、例えば、Vsig(H)は高電源電位Vddより、1〜3V高い電位であることが望ましい。 Note that Vsig (H) is preferably a potential satisfying Vsig (H)> Vdd + Vthp using the high power supply potential Vdd input to the power supply line 107 and the threshold voltage Vthp of the driving transistor 101. That is, if the driving transistor 101 is an enhancement type transistor, Vthp is a negative voltage, so Vsig (H) = Vdd may be used. However, if the driving transistor 101 is a depletion type, Vthp is a positive voltage. Therefore, the potential of Vsig (H) is preferably Vsig (H)> Vdd. On the other hand, if the potential of Vsig (H) is set too high, the amplitude of the video signal increases, resulting in an increase in power consumption. Therefore, for example, Vsig (H) is desirably 1 to 3 V higher than the high power supply potential Vdd.

なお、Vsig(L)は、駆動トランジスタ101を線形領域で動作させることができる電位であればよい。よって、対向電極108と同じ電位でもいいし、それより高い電位であってもよい。対向電極108の電位と同じにすることで電源数を減らすことができる。また、対向電極108の電位よりも高い電位にすることで、ビデオ信号の振幅を減らし、消費電力を低減することもできる。 Note that Vsig (L) may be any potential that allows the driving transistor 101 to operate in a linear region. Therefore, it may be the same potential as the counter electrode 108 or a higher potential. By making it the same as the potential of the counter electrode 108, the number of power sources can be reduced. Further, by setting the potential higher than the potential of the counter electrode 108, the amplitude of the video signal can be reduced and power consumption can be reduced.

第1の走査線105に入力されるHレベルの電位をVGH、Lレベルの電位をVGLとする。 The H level potential input to the first scanning line 105 is V GH and the L level potential is V GL .

すると、VGHは信号線106に入力されるビデオ信号Vsig(H)を駆動トランジスタ101のゲート端子に入力することができる電位であることが望ましい。つまり、画素を非点灯にするビデオ信号Vsig(H)よりもスイッチングトランジスタ102のしきい値電圧Vthn分高い電位であることが望ましい。よって、VGHは、VGH>Vsig(H)+Vthnとなる電位であることが望ましい。例えば、VGHはVsig(H)より、1〜3V高い電位であることが望ましい。 Then, V GH is preferably a potential at which the video signal Vsig (H) input to the signal line 106 can be input to the gate terminal of the driving transistor 101. That is, it is desirable that the potential be higher by the threshold voltage Vthn of the switching transistor 102 than the video signal Vsig (H) for turning off the pixel. Therefore, V GH is desirably a potential that satisfies V GH > Vsig (H) + Vthn. For example, it is desirable that V GH is a potential that is 1 to 3 V higher than V sig (H).

また、第1の走査線105のLレベルの電位VGLは、Vsig(L)よりも低い電位とすることが望ましい。例えば、第1の走査線105のLレベルの電位が、画素を点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ101がオンするゲート電位Vsig(L))と等しい電位である場合、Vsig(H)が書き込まれている画素は、他の行の画素への信号書き込みのために信号線106にVsig(L)が入力されると、スイッチングトランジスタ102のゲートソース間電圧は0Vとなる。すると、スイッチングトランジスタ102がノーマリーオンとなってしまっているときにはオフ電流が流れてしまう。したがって、容量素子103に蓄積された電荷が放電し、駆動トランジスタ101のゲート電位が低くなることにより、駆動トランジスタ101に電流が流れ、発光素子104がわずかに発光してしまうことがある。よって、画素へ書き込まれた信号がスイッチングトランジスタ102から漏れないようにするため、VGLは、VGL<Vsig(L)+Vthnとなる電位であることが望ましい。例えば、VGLはVsig(L)より、1〜3V低い電位であることが望ましい。なお、スイッチングトランジスタ102がエンハンスメント型になるのであれば、VGL=Vsig(L)でも構わない。こうすることにより電源数を減らすことができるとともに消費電力を低減することができる。 The potential V GL of L level of the first scan line 105, it is desirable that the potential lower than Vsig (L). For example, when the L-level potential of the first scanning line 105 is equal to the video signal for turning on the pixel (the gate potential Vsig (L) at which the driving transistor 101 is turned on), Vsig (H) is written. When Vsig (L) is input to the signal line 106 for writing a signal to a pixel in another row, the voltage between the gate and source of the switching transistor 102 is 0V. Then, an off current flows when the switching transistor 102 is normally on. Accordingly, the charge accumulated in the capacitor 103 is discharged and the gate potential of the driving transistor 101 is lowered, whereby a current flows through the driving transistor 101 and the light-emitting element 104 may emit light slightly. Therefore, in order to prevent a signal written to the pixel from leaking from the switching transistor 102, V GL is preferably a potential that satisfies V GL <Vsig (L) + Vthn. For example, V GL is desirably a potential that is 1 to 3 V lower than V sig (L). Note that V GL = Vsig (L) may be used as long as the switching transistor 102 is an enhancement type. By doing so, the number of power supplies can be reduced and the power consumption can be reduced.

よって、図52(B)に示すように、第1の走査線105に入力する信号のHレベルの電位VGHとLレベルの電位VGL、及び画素に入力するビデオ信号Vsig(H)とVsig(L)の電位は、VGH>Vsig(H)>Vsig(L)>VGLにするとよい。または、スイッチングトランジスタ102をエンハンスメント型にできるのであれば、VGH>Vsig(H)>Vsig(L)=VGLにするとよい。 Therefore, as shown in FIG. 52B, the H-level potential V GH and the L-level potential V GL of the signal input to the first scanning line 105, and the video signals Vsig (H) and Vsig input to the pixel. The potential of (L) is preferably V GH > Vsig (H)> Vsig (L)> V GL . Alternatively, if the switching transistor 102 can be an enhancement type, V GH > Vsig (H)> Vsig (L) = V GL is preferable.

また、第2の走査線110には、図61(A)に示すように順々にLレベルからHレベルの電位が入力される。こうしてHレベルの電位が入力された行から画素は非点灯になる。そして、消去期間の間Hレベルにしておくことにより、画素を非点灯にする電位が入力された駆動トランジスタ101のゲート端子から電荷が漏れてしまい、電位が下がってしまうのを防ぐことができる。 In addition, a potential from an L level to an H level is sequentially input to the second scanning line 110 as illustrated in FIG. Thus, the pixels are not lit from the row in which the H-level potential is input. Then, by maintaining the H level during the erasing period, it is possible to prevent the potential from dropping due to leakage of charge from the gate terminal of the driving transistor 101 to which the potential for turning off the pixel is input.

なお、第2の走査線110に入力するHレベルの電位をVG2H、Lレベルの電位をVG2Lとする。 Note that an H-level potential input to the second scanning line 110 is V G2H , and an L-level potential is V G2L .

すると、VG2Hは信号線106に入力される電位が駆動トランジスタ101を完全にオフにすることができる電位であることが望ましい。よって、整流素子109のしきい値電圧Vthdを用いて、VG2H−Vthd>Vdd+Vthpを満たす電位であることが望ましい。つまり、駆動トランジスタ101がエンハンスメント型トランジスタであれば、Vthpは負の電圧であるため、VG2H−Vthd=Vddでもよいが、駆動トランジスタ101がディプレション型である場合にはVthpが正の電圧になるので、VG2Hの電位はVG2H>Vdd+Vthdであることが望ましい。一方、VG2Hの電位を高くしすぎるとビデオ信号の振幅が大きくなるので消費電力が大きくなってしまう。よって、例えば、VG2Hは高電源電位Vddより、1〜3V高い電位であることが望ましい。また、VG2HとVGHを等しい電位にすれば電源数を減らすことができる。 Then, it is desirable that V G2H is a potential at which the potential input to the signal line 106 can completely turn off the driving transistor 101. Therefore, it is desirable that the threshold voltage Vthd of the rectifying element 109 be used to satisfy a potential satisfying V G2H −Vthd> Vdd + Vthp. That is, if the drive transistor 101 is an enhancement type transistor, Vthp is a negative voltage, and thus V G2H −Vthd = Vdd may be used. However, if the drive transistor 101 is a depletion type, Vthp is a positive voltage. since, it is desirable potential of V G2H is V G2H> Vdd + Vthd. On the other hand, if the potential of V G2H is set too high, the amplitude of the video signal increases, resulting in an increase in power consumption. Therefore, for example, V G2H is desirably 1 to 3 V higher than the high power supply potential Vdd. Further, if V G2H and V GH are set to the same potential, the number of power supplies can be reduced.

また、第1の走査線105のLレベルの電位VG2Lは、画素を点灯とするビデオ信号(駆動トランジスタ101をオンにするゲート電位Vsig(L))以下の電位とすることが望ましい。しかし、このLレベルの電位VGLを低くし過ぎると、画素に非点灯のビデオ信号(駆動トランジスタ101をオフにするゲート電位Vsig(H))が書き込まれていた場合に、整流素子109に印加される逆バイアス電圧が大きくなってしまうことにより、整流素子109へ流れるオフ電流(逆方向電流ともいう)が大きくなってしまい、容量素子103に保持した電荷が漏れてしまう。そして、駆動トランジスタ101のゲート電位が低くなり、駆動トランジスタ101のオフ電流が大きくなってしまう。よって、好ましくは、このLレベルの電位VGLは、画素を点灯にするビデオ信号(駆動トランジスタ101をオンにするゲート電位Vsig(L))と等しくするとよい。 The L-level potential V G2L of the first scanning line 105 is preferably set to a potential equal to or lower than a video signal for turning on the pixel (a gate potential Vsig (L) for turning on the driving transistor 101). However, if the L-level potential V GL is too low, a non-lighting video signal (a gate potential Vsig (H) for turning off the driving transistor 101) is written to the pixel, and applied to the rectifying element 109. As the reverse bias voltage increases, off current (also referred to as reverse current) flowing to the rectifying element 109 increases, and the charge held in the capacitor 103 leaks. Then, the gate potential of the driving transistor 101 is lowered, and the off-state current of the driving transistor 101 is increased. Therefore, it is preferable that the L-level potential V GL be equal to a video signal for turning on the pixel (a gate potential Vsig (L) for turning on the driving transistor 101).

よって、図62(B)に示すように、第2の走査線110に入力する信号のHレベルの電位VG2HとLレベルの電位VG2L、及び画素に入力するビデオ信号Vsig(H)とVsig(L)の電位は、VG2H>Vsig(H)>Vsig(L)=VG2Lにするとよい。 Therefore, as shown in FIG. 62 (B), a second input signal to the scanning line 110 of the H-level potential V G2H and L-level potential V G2L, and the video signal Vsig to be input to the pixel and (H) Vsig The potential of (L) may be V G2H > Vsig (H)> Vsig (L) = V G2L .

したがって、VGHとVG2Hを同じ電位とし、さらにVssとVGLを同じ電位にすることにより、図62に示すように、電源数を減らすことができる。 Therefore, by setting V GH and V G2H to the same potential, and further setting Vss and V GL to the same potential, the number of power supplies can be reduced as shown in FIG.

本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 従来の画素構成を説明する図。The figure explaining the conventional pixel structure. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を有する表示装置を示す図。FIG. 13 illustrates a display device having a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を有する表示装置を示す図。FIG. 13 illustrates a display device having a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を有する表示装置を示す図。FIG. 13 illustrates a display device having a pixel structure of the present invention. タイミングチャートを示す図。The figure which shows a timing chart. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 画素のレイアウトを説明する図。FIG. 6 illustrates a pixel layout. 本発明の画素の部分断面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a pixel of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 画素のレイアウトを説明する図。FIG. 6 illustrates a pixel layout. 画素のレイアウトを説明する図。FIG. 6 illustrates a pixel layout. 本発明の画素の動作を説明する図。FIG. 9 illustrates operation of a pixel of the present invention. (a)本発明の画素の部分断面図、(b)画素レイアウトの部分拡大図。(A) The fragmentary sectional view of the pixel of this invention, (b) The elements on larger scale of a pixel layout. (a)本発明の画素の部分断面図、(b)画素レイアウトの部分拡大図。(A) The fragmentary sectional view of the pixel of this invention, (b) The elements on larger scale of a pixel layout. 発光素子を説明する図。3A and 3B illustrate a light-emitting element. 表示パネルの部分断面図。The partial cross section figure of a display panel. 表示パネルの部分断面図。The partial cross section figure of a display panel. ELモジュールを示す図。The figure which shows EL module. ELテレビ受像機の主要な構成を示す図。The figure which shows the main structures of EL television receiver. 携帯電話機の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of a mobile telephone. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の適用可能な電子機器の例。6 shows examples of electronic devices to which the present invention can be applied. 本発明の表示パネルの例。4 shows an example of a display panel of the present invention. 本発明の表示パネルの例。4 shows an example of a display panel of the present invention. 本発明の表示装置の例。4 shows an example of a display device of the present invention. (a)本発明の表示パネルの例、(b)本発明の表示装置の例。(A) Example of display panel of the present invention, (b) Example of display device of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. タイミングチャートを示す図。The figure which shows a timing chart. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 第1の走査線の信号とビデオ信号の電位を説明する図。10A and 10B illustrate potentials of a first scanning line signal and a video signal. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成を示す図。FIG. 4 illustrates a pixel structure of the present invention. 本発明の画素構成の部分断面を示す図。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a pixel configuration of the present invention. (a)本発明の表示パネルの構成を示す模式図、(b)本発明の表示パネルの構成を示す模式図。(A) The schematic diagram which shows the structure of the display panel of this invention, (b) The schematic diagram which shows the structure of the display panel of this invention. 本発明の表示パネルの画素部の模式図。FIG. 3 is a schematic diagram of a pixel portion of a display panel of the present invention. 本発明の表示パネルの画素部の模式図。FIG. 3 is a schematic diagram of a pixel portion of a display panel of the present invention. 第2の走査線の信号とビデオ信号の電位を説明する図。10A and 10B illustrate potentials of a second scanning line signal and a video signal. 第1の走査線の信号と第2の走査線の信号とビデオ信号の電位を説明する図。FIG. 6 illustrates potentials of a first scanning line signal, a second scanning line signal, and a video signal.

Claims (22)

第1のトランジスタ、第2のトランジスタ及び第3のトランジスタと、
流れた電流に応じた電圧を生成することができる機能を有する素子と、
第1の配線、第2の配線、第3の配線及び第4の配線と、
画素電極と、を有し、
前記第1の配線は、映像信号を伝えることができる機能を有し、
前記第2の配線は、第1の信号を伝えることができる機能を有し、
前記第3の配線は、前記第2のトランジスタを介して、前記画素電極に電流を伝えることができる機能を有し、
前記第4の配線は、第2の信号を伝えることができる機能を有し、
前記第1の信号は、前記第1のトランジスタのオンオフを制御することができる機能を有し、
前記第2の信号は、前記第3のトランジスタのオンオフを制御することができる機能を有し、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記画素電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲートは、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記流れた電流に応じた電圧を生成することができる機能を有する素子を介して、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタは、前記第1の信号に応じて、前記第2のトランジスタのゲートに、前記映像信号を供給することができる機能を有し、
前記第2のトランジスタは、前記画素電極に伝える前記電流の電流量を制御することができる機能を有し、
前記第3のトランジスタは、前記第2の信号に応じて、前記第2のトランジスタをオフにすることができる機能を有することを特徴とする半導体装置。
A first transistor, a second transistor and a third transistor;
An element having a function capable of generating a voltage according to the flowing current;
A first wiring, a second wiring, a third wiring, and a fourth wiring;
A pixel electrode;
The first wiring has a function of transmitting a video signal,
The second wiring has a function of transmitting a first signal,
The third wiring has a function of transmitting a current to the pixel electrode through the second transistor,
The fourth wiring has a function of transmitting a second signal,
The first signal has a function of controlling on / off of the first transistor;
The second signal has a function of controlling on / off of the third transistor,
One of a source and a drain of the first transistor is electrically connected to the first wiring;
A gate of the first transistor is electrically connected to the second wiring;
The other of the source and the drain of the first transistor is electrically connected to the gate of the second transistor;
One of a source and a drain of the second transistor is electrically connected to the third wiring;
The other of the source and the drain of the second transistor is electrically connected to the pixel electrode;
One of a source and a drain of the third transistor is electrically connected to a gate of the second transistor;
A gate of the third transistor is electrically connected to the fourth wiring;
The other of the source and the drain of the third transistor is electrically connected to the fourth wiring through an element having a function of generating a voltage corresponding to the flowing current.
The first transistor has a function of supplying the video signal to the gate of the second transistor according to the first signal,
The second transistor has a function of controlling a current amount of the current transmitted to the pixel electrode,
The semiconductor device, wherein the third transistor has a function of turning off the second transistor in accordance with the second signal.
請求項1において、
容量を有し、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記容量を介して、前記第3の配線と電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
Have capacity,
The semiconductor device is characterized in that the gate of the second transistor is electrically connected to the third wiring through the capacitor.
請求項1又は請求項2において、
前記流れた電流に応じた電圧を生成することができる機能を有する素子は、抵抗素子、PN接合ダイオード、PIN接合ダイオード、ショットキー型のダイオード、トランジスタ、若しくはダイオード接続トランジスタ又はこれらの組み合わせであることを特徴とする半導体装置。
In claim 1 or claim 2,
The element having a function capable of generating a voltage corresponding to the flowing current is a resistance element, a PN junction diode, a PIN junction diode, a Schottky diode, a transistor, a diode-connected transistor, or a combination thereof. A semiconductor device characterized by the above.
第1のトランジスタ、第2のトランジスタ及び第3のトランジスタと、
ダイオード接続されたトランジスタと、
第1の配線、第2の配線、第3の配線及び第4の配線と、
画素電極と、を有し、
前記第1の配線は、映像信号を伝えることができる機能を有し、
前記第2の配線は、第1の信号を伝えることができる機能を有し、
前記第3の配線は、前記第2のトランジスタを介して、前記画素電極に電流を伝えることができる機能を有し、
前記第4の配線は、第2の信号を伝えることができる機能を有し、
前記第1の信号は、前記第1のトランジスタのオンオフを制御することができる機能を有し、
前記第2の信号は、前記第3のトランジスタのオンオフを制御することができる機能を有し、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記画素電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲートは、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記ダイオード接続されたトランジスタを介して、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタは、前記第1の信号に応じて、前記第2のトランジスタのゲートに、前記映像信号を供給することができる機能を有し、
前記第2のトランジスタは、前記画素電極に伝える前記電流の電流量を制御することができる機能を有し、
前記第3のトランジスタは、前記第2の信号に応じて、前記第2のトランジスタをオフにすることができる機能を有することを特徴とする半導体装置。
A first transistor, a second transistor and a third transistor;
A diode-connected transistor;
A first wiring, a second wiring, a third wiring, and a fourth wiring;
A pixel electrode;
The first wiring has a function of transmitting a video signal,
The second wiring has a function of transmitting a first signal,
The third wiring has a function of transmitting a current to the pixel electrode through the second transistor,
The fourth wiring has a function of transmitting a second signal,
The first signal has a function of controlling on / off of the first transistor;
The second signal has a function of controlling on / off of the third transistor,
One of a source and a drain of the first transistor is electrically connected to the first wiring;
A gate of the first transistor is electrically connected to the second wiring;
The other of the source and the drain of the first transistor is electrically connected to the gate of the second transistor;
One of a source and a drain of the second transistor is electrically connected to the third wiring;
The other of the source and the drain of the second transistor is electrically connected to the pixel electrode;
One of a source and a drain of the third transistor is electrically connected to a gate of the second transistor;
A gate of the third transistor is electrically connected to the fourth wiring;
The other of the source and the drain of the third transistor is electrically connected to the fourth wiring through the diode-connected transistor,
The first transistor has a function of supplying the video signal to the gate of the second transistor according to the first signal,
The second transistor has a function of controlling a current amount of the current transmitted to the pixel electrode,
The semiconductor device, wherein the third transistor has a function of turning off the second transistor in accordance with the second signal.
請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、
前記第1のトランジスタ及び前記第3のトランジスタはNチャネル型トランジスタであり、
前記第2のトランジスタはPチャネル型トランジスタであることを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The first transistor and the third transistor are N-channel transistors,
The semiconductor device, wherein the second transistor is a P-channel transistor.
第1のトランジスタ、第2のトランジスタ及び第3のトランジスタと、
整流素子と、
第1の配線、第2の配線、第3の配線、第4の配線、及び第5の配線と、
画素電極と、を有し、
前記第1の配線は、映像信号を伝えることができる機能を有し、
前記第2の配線は、第1の信号を伝えることができる機能を有し、
前記第3の配線は、前記第2のトランジスタを介して、前記画素電極に電流を伝えることができる機能を有し、
前記第4の配線は、第2の信号を伝えることができる機能を有し、
前記第5の配線は、第3の信号を伝えることができる機能を有し、
前記第1の信号は、前記第1のトランジスタのオンオフを制御することができる機能を有し、
前記第2の信号は、前記整流素子のオンオフを制御することができる機能を有し、
前記第3の信号は、前記第3のトランジスタのオンオフを制御することができる機能を有し、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記画素電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記整流素子を介して、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲートは、前記第5の配線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタは、前記第1の信号に応じて、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方に、前記映像信号を供給することができる機能を有し、
前記第2のトランジスタは、前記画素電極に伝える前記電流の電流量を制御することができる機能を有し、
前記第3のトランジスタは、前記第3の信号に応じて、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方と、前記第2のトランジスタのゲートとの間の導通状態を制御することができる機能を有し、
前記整流素子は、前記第2の信号に応じて、前記第2のトランジスタをオフにすることができる機能を有することを特徴とする半導体装置。
A first transistor, a second transistor and a third transistor;
A rectifying element;
A first wiring, a second wiring, a third wiring, a fourth wiring, and a fifth wiring;
A pixel electrode;
The first wiring has a function of transmitting a video signal,
The second wiring has a function of transmitting a first signal,
The third wiring has a function of transmitting a current to the pixel electrode through the second transistor,
The fourth wiring has a function of transmitting a second signal,
The fifth wiring has a function of transmitting a third signal;
The first signal has a function of controlling on / off of the first transistor;
The second signal has a function of controlling on / off of the rectifying element,
The third signal has a function of controlling on / off of the third transistor;
One of a source and a drain of the first transistor is electrically connected to the first wiring;
A gate of the first transistor is electrically connected to the second wiring;
The other of the source and the drain of the first transistor is electrically connected to one of the source and the drain of the second transistor;
One of a source and a drain of the second transistor is electrically connected to the pixel electrode;
A gate of the second transistor is electrically connected to the fourth wiring through the rectifying element;
The other of the source and the drain of the second transistor is electrically connected to the third wiring;
One of a source and a drain of the third transistor is electrically connected to a gate of the second transistor;
A gate of the third transistor is electrically connected to the fifth wiring;
The other of the source and the drain of the third transistor is electrically connected to the third wiring;
The first transistor has a function of supplying the video signal to one of a source and a drain of the second transistor according to the first signal,
The second transistor has a function of controlling a current amount of the current transmitted to the pixel electrode,
The third transistor has a function of controlling a conduction state between the other of the source and the drain of the second transistor and the gate of the second transistor in accordance with the third signal. Have
The rectifier element has a function of turning off the second transistor in accordance with the second signal.
請求項6において、
容量を有し、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記容量を介して、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方と電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
In claim 6,
Have capacity,
A semiconductor device, wherein the gate of the second transistor is electrically connected to one of a source and a drain of the second transistor through the capacitor.
請求項6又は請求項7において、
前記整流素子は、抵抗素子、PN接合ダイオード、PIN接合ダイオード、ショットキー型のダイオード、トランジスタ、若しくはダイオード接続トランジスタ又はこれらの組み合わせであることを特徴とする半導体装置。
In claim 6 or claim 7,
The semiconductor device, wherein the rectifying element is a resistance element, a PN junction diode, a PIN junction diode, a Schottky diode, a transistor, a diode-connected transistor, or a combination thereof.
請求項6乃至請求項8のいずれか一項において、
前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタはNチャネル型トランジスタであることを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 6 to 8,
The semiconductor device, wherein the first transistor, the second transistor, and the third transistor are N-channel transistors.
請求項1乃至請求項のいずれか一項において、
前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタは、a−InGaZnOを有するトランジスタであることを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 thru | or 9 ,
The semiconductor device, wherein the first transistor, the second transistor, and the third transistor are transistors including a-InGaZnO.
請求項1乃至請求項のいずれか一項において、
前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタは、インジウム、ガリウム、亜鉛及び酸素を有するトランジスタであることを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 thru | or 9 ,
The semiconductor device, wherein the first transistor, the second transistor, and the third transistor are transistors containing indium, gallium, zinc, and oxygen.
FPC又はハウジングと、
請求項1乃至請求項11のいずれか一項に記載の半導体装置と、を有する表示モジュール。
An FPC or housing;
A display module comprising: the semiconductor device according to claim 1.
アンテナ、操作キー、音声入力部、又は、外部接続ポートと、
請求項12に記載の表示モジュールと、を有する電子機器。
Antenna, operation key, voice input unit, or external connection port,
An electronic device comprising the display module according to claim 12.
第1のトランジスタ、第2のトランジスタ及び第3のトランジスタと、
流れた電流に応じた電圧を生成することができる機能を有する素子と、
第1の配線、第2の配線、第3の配線及び第4の配線と、
発光層が画素電極と対向電極で挟み込まれた発光素子と、を有し、
前記第1の配線は、映像信号を伝えることができる機能を有し、
前記第2の配線は、第1の信号を伝えることができる機能を有し、
前記第3の配線は、前記第2のトランジスタを介して、前記画素電極に電流を伝えることができる機能を有し、
前記第4の配線は、第2の信号を伝えることができる機能を有し、
前記第1の信号は、前記第1のトランジスタのオンオフを制御することができる機能を有し、
前記第2の信号は、前記第3のトランジスタのオンオフを制御することができる機能を有し、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記画素電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲートは、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記流れた電流に応じた電圧を生成することができる機能を有する素子を介して、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタは、前記第1の信号に応じて、前記第2のトランジスタのゲートに、前記映像信号を供給することができる機能を有し、
前記第2のトランジスタは、前記画素電極に伝える前記電流の電流量を制御することができる機能を有し、
前記第3のトランジスタは、前記第2の信号に応じて、前記第2のトランジスタをオフにすることができる機能を有することを特徴とする表示装置。
A first transistor, a second transistor and a third transistor;
An element having a function capable of generating a voltage according to the flowing current;
A first wiring, a second wiring, a third wiring, and a fourth wiring;
A light emitting element having a light emitting layer sandwiched between a pixel electrode and a counter electrode,
The first wiring has a function of transmitting a video signal,
The second wiring has a function of transmitting a first signal,
The third wiring has a function of transmitting a current to the pixel electrode through the second transistor,
The fourth wiring has a function of transmitting a second signal,
The first signal has a function of controlling on / off of the first transistor;
The second signal has a function of controlling on / off of the third transistor,
One of a source and a drain of the first transistor is electrically connected to the first wiring;
A gate of the first transistor is electrically connected to the second wiring;
The other of the source and the drain of the first transistor is electrically connected to the gate of the second transistor;
One of a source and a drain of the second transistor is electrically connected to the third wiring;
The other of the source and the drain of the second transistor is electrically connected to the pixel electrode;
One of a source and a drain of the third transistor is electrically connected to a gate of the second transistor;
A gate of the third transistor is electrically connected to the fourth wiring;
The other of the source and the drain of the third transistor is electrically connected to the fourth wiring through an element having a function of generating a voltage corresponding to the flowing current.
The first transistor has a function of supplying the video signal to the gate of the second transistor according to the first signal,
The second transistor has a function of controlling a current amount of the current transmitted to the pixel electrode,
The display device, wherein the third transistor has a function of turning off the second transistor in accordance with the second signal.
請求項14において、
前記流れた電流に応じた電圧を生成することができる機能を有する素子は、抵抗素子、PN接合ダイオード、PIN接合ダイオード、ショットキー型のダイオード、トランジスタ、若しくはダイオード接続トランジスタ又はこれらの組み合わせであることを特徴とする表示装置。
In claim 14,
The element having a function capable of generating a voltage corresponding to the flowing current is a resistance element, a PN junction diode, a PIN junction diode, a Schottky diode, a transistor, a diode-connected transistor, or a combination thereof. A display device.
第1のトランジスタ、第2のトランジスタ及び第3のトランジスタと、
ダイオード接続されたトランジスタと、
第1の配線、第2の配線、第3の配線及び第4の配線と、
発光層が画素電極と対向電極で挟み込まれた発光素子と、を有し、
前記第1の配線は、映像信号を伝えることができる機能を有し、
前記第2の配線は、第1の信号を伝えることができる機能を有し、
前記第3の配線は、前記第2のトランジスタを介して、前記画素電極に電流を伝えることができる機能を有し、
前記第4の配線は、第2の信号を伝えることができる機能を有し、
前記第1の信号は、前記第1のトランジスタのオンオフを制御することができる機能を有し、
前記第2の信号は、前記第3のトランジスタのオンオフを制御することができる機能を有し、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記画素電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲートは、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記ダイオード接続されたトランジスタを介して、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタは、前記第1の信号に応じて、前記第2のトランジスタのゲートに、前記映像信号を供給することができる機能を有し、
前記第2のトランジスタは、前記画素電極に伝える前記電流の電流量を制御することができる機能を有し、
前記第3のトランジスタは、前記第2の信号に応じて、前記第2のトランジスタをオフにすることができる機能を有することを特徴とする表示装置。
A first transistor, a second transistor and a third transistor;
A diode-connected transistor;
A first wiring, a second wiring, a third wiring, and a fourth wiring;
A light emitting element having a light emitting layer sandwiched between a pixel electrode and a counter electrode,
The first wiring has a function of transmitting a video signal,
The second wiring has a function of transmitting a first signal,
The third wiring has a function of transmitting a current to the pixel electrode through the second transistor,
The fourth wiring has a function of transmitting a second signal,
The first signal has a function of controlling on / off of the first transistor;
The second signal has a function of controlling on / off of the third transistor,
One of a source and a drain of the first transistor is electrically connected to the first wiring;
A gate of the first transistor is electrically connected to the second wiring;
The other of the source and the drain of the first transistor is electrically connected to the gate of the second transistor;
One of a source and a drain of the second transistor is electrically connected to the third wiring;
The other of the source and the drain of the second transistor is electrically connected to the pixel electrode;
One of a source and a drain of the third transistor is electrically connected to a gate of the second transistor;
A gate of the third transistor is electrically connected to the fourth wiring;
The other of the source and the drain of the third transistor is electrically connected to the fourth wiring through the diode-connected transistor,
The first transistor has a function of supplying the video signal to the gate of the second transistor according to the first signal,
The second transistor has a function of controlling a current amount of the current transmitted to the pixel electrode,
The display device, wherein the third transistor has a function of turning off the second transistor in accordance with the second signal.
請求項14乃至請求項16のいずれか一項において、
前記第1のトランジスタ及び前記第3のトランジスタはNチャネル型トランジスタであり、
前記第2のトランジスタはPチャネル型トランジスタであることを特徴とする表示装置。
In any one of Claims 14 thru / or Claim 16,
The first transistor and the third transistor are N-channel transistors,
The display device, wherein the second transistor is a P-channel transistor.
第1のトランジスタ、第2のトランジスタ及び第3のトランジスタと、
整流素子と、
第1の配線、第2の配線、第3の配線、第4の配線及び第5の配線と、
発光層が画素電極と対向電極で挟み込まれた発光素子と、を有し、
前記第1の配線は、映像信号を伝えることができる機能を有し、
前記第2の配線は、第1の信号を伝えることができる機能を有し、
前記第3の配線は、前記第2のトランジスタを介して、前記画素電極に電流を伝えることができる機能を有し、
前記第4の配線は、第2の信号を伝えることができる機能を有し、
前記第5の配線は、第3の信号を伝えることができる機能を有し、
前記第1の信号は、前記第1のトランジスタのオンオフを制御することができる機能を有し、
前記第2の信号は、前記整流素子のオンオフを制御することができる機能を有し、
前記第3の信号は、前記第3のトランジスタオンオフを制御することができる機能を有し、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記画素電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記整流素子を介して、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲートは、前記第5の配線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタは、前記第1の信号に応じて、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方に、前記映像信号を供給することができる機能を有し、
前記第2のトランジスタは、前記画素電極に伝える前記電流の電流量を制御することができる機能を有し、
前記第3のトランジスタは、前記第3の信号に応じて、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方と、前記第2のトランジスタのゲートとの間の導通状態を制御することができる機能を有し、
前記整流素子は、前記第2の信号に応じて、前記第2のトランジスタをオフにすることができる機能を有することを特徴とする表示装置。
A first transistor, a second transistor and a third transistor;
A rectifying element;
A first wiring, a second wiring, a third wiring, a fourth wiring, and a fifth wiring;
A light emitting element having a light emitting layer sandwiched between a pixel electrode and a counter electrode,
The first wiring has a function of transmitting a video signal,
The second wiring has a function of transmitting a first signal,
The third wiring has a function of transmitting a current to the pixel electrode through the second transistor,
The fourth wiring has a function of transmitting a second signal,
The fifth wiring has a function of transmitting a third signal;
The first signal has a function of controlling on / off of the first transistor;
The second signal has a function of controlling on / off of the rectifying element,
The third signal has a function of controlling on / off of the third transistor,
One of a source and a drain of the first transistor is electrically connected to the first wiring;
A gate of the first transistor is electrically connected to the second wiring;
The other of the source and the drain of the first transistor is electrically connected to one of the source and the drain of the second transistor;
One of a source and a drain of the second transistor is electrically connected to the pixel electrode;
A gate of the second transistor is electrically connected to the fourth wiring through the rectifying element;
The other of the source and the drain of the second transistor is electrically connected to the third wiring;
One of a source and a drain of the third transistor is electrically connected to a gate of the second transistor;
A gate of the third transistor is electrically connected to the fifth wiring;
The other of the source and the drain of the third transistor is electrically connected to the third wiring;
The first transistor has a function of supplying the video signal to one of a source and a drain of the second transistor according to the first signal,
The second transistor has a function of controlling a current amount of the current transmitted to the pixel electrode,
The third transistor has a function of controlling a conduction state between the other of the source and the drain of the second transistor and the gate of the second transistor in accordance with the third signal. Have
The display device, wherein the rectifier element has a function of turning off the second transistor in accordance with the second signal.
請求項18において、
前記整流素子は、抵抗素子、PN接合ダイオード、PIN接合ダイオード、ショットキー型のダイオード、トランジスタ、若しくはダイオード接続トランジスタ又はこれらの組み合わせであることを特徴とする表示装置。
In claim 18,
The display device, wherein the rectifying element is a resistance element, a PN junction diode, a PIN junction diode, a Schottky diode, a transistor, a diode-connected transistor, or a combination thereof.
請求項18又は請求項19において、
前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタはNチャネル型トランジスタであることを特徴とする表示装置。
In claim 18 or claim 19,
The display device, wherein the first transistor, the second transistor, and the third transistor are N-channel transistors.
請求項14乃至請求項20のいずれか一項において、
前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタは、a−InGaZnOを有するトランジスタであることを特徴とする表示装置。
In any one of claims 14 to 20,
The display device, wherein the first transistor, the second transistor, and the third transistor are transistors including a-InGaZnO.
請求項14乃至請求項20のいずれか一項において、
前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタは、インジウム、ガリウム、亜鉛及び酸素を有するトランジスタであることを特徴とする表示装置。
In any one of claims 14 to 20,
The display device, wherein the first transistor, the second transistor, and the third transistor are transistors containing indium, gallium, zinc, and oxygen.
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