JP5520919B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
従って、発光素子を有する発光装置は、液晶表示装置(LCD)と並んで注目されている
。
的に、発光層、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、電子輸送層が含まれる。このよう
な有機EL素子は、一対の電極間に電位差を与えることで発光を取り出すことができる。
層の経時劣化は、有機EL素子の輝度低下をもたらす。経時劣化の速度は材料特性、封止
方法、発光装置の駆動方法等により左右されるが、特に有機層は水分や酸素、光、熱に弱
いため、これらの要因によっても経時劣化が促進される。
とが望まれる。有機EL素子の電極間にかかる電圧が同じであっても、有機層の温度が高
くなるほど、発光素子を流れる電流は大きくなってしまう。すなわち、発光装置に対して
定電圧駆動を行うと、温度変化によって輝度変化や色度ずれが生じてしまう。このような
有機EL素子を有する発光装置において、環境温度に依存せず、発光素子の輝度を一定と
する技術が提案されている(特許文献1参照)。
念された。例えば、表示に関与しないモニター素子がショートすることによっても、量産
性は低下してしまう。またモニター素子に不良が生じることにより、正確なモニタリング
をすることができなくなってしまう。
低下を生じさせない発光装置を提供することを課題とする。
にかかる電位変化をモニターすることができ、表示用画素部の発光素子に供給する電圧、
または電流を補正する。
モニター素子の電極間がショートした際に制御用トランジスタをオフする制御手段を有す
ることを特徴とする。該制御用トランジスタをオフする制御手段としてスイッチング回路
を有する。
領域において作製された発光素子である。そのため、電気特性は画素部の発光素子と同等
である。すなわち、画素部の発光素子とモニター素子は、温度変化と経時劣化に対して同
じ特性、又はほぼ同じ特性を有する。
モニター素子の陽極電位が低下した際、該モニター素子へ供給される電流を電気的に遮断
する手段と、を有する発光装置である。
線へ一定電流を供給する手段と、モニター素子へ、モニター線からの電流供給を制御する
ための制御用トランジスタと、モニター素子の一方の電極及び制御用トランジスタの一方
の電極の電位が入力され、制御用トランジスタのゲート電極に出力するスイッチング回路
を有する発光装置である。
端子は制御用トランジスタのゲートに接続されている。例えば、制御用トランジスタがp
型であり、モニター素子の電極間がショートすることでスイッチング回路にLow(L)
レベルが入力され、スイッチング回路からHigh(H)レベルが出力されたとする。こ
の場合、制御用トランジスタをオフすることができる。
モニター素子(第1のモニター素子)、他方を副モニター素子(第2のモニター素子)と
記す。本発明の発光装置は、対をなしたモニター素子の電極間の電位変化をモニターする
モニター線を有する。なお、対をなしたモニター素子は、共通のモニター線に電気的に接
続することができる。
電極が第1のモニター素子に接続された第1の制御用トランジスタ、及び第1の制御用ト
ランジスタのゲートに入力を与える主スイッチング回路(第1のスイッチング回路とも記
す)を有する。またさらに、第一の電極がモニター線に接続され、且つ第二の電極が第2
のモニター素子に接続された第2の制御用トランジスタ、及び第2の制御用トランジスタ
のゲートに入力を与える副スイッチング回路(第2のスイッチング回路とも記す)を有す
る。
2のモニター素子と、第1のモニター素子及び第2のモニター素子に接続されたモニター
線と、第1のモニター素子の陽極電位が低下した際、該第1のモニター素子へ供給される
電流を電気的に遮断し、且つ電流が遮断された第1のモニター素子と対をなす第2のモニ
ター素子をオンとする手段と、を有する発光装置である。
1のモニター素子の電極間がショートすることで第1のスイッチング回路にLow(L)
レベルが入力され、第1のスイッチング回路からHigh(H)レベルが出力されたとす
る。この場合、第1の制御用トランジスタをオフすることができる。また例えば、第2の
制御用トランジスタがp型であり、第2のモニター素子の電極間がショートすることで第
2のスイッチング回路にLow(L)レベルが入力され、第2のスイッチング回路からH
igh(H)レベルが出力されたとする。この場合、第2の制御用トランジスタをオフす
ることができる。このとき、第2のスイッチング回路の負電源は第1のスイッチング回路
の入力端子と接続されている。
も、第2のモニター素子がオンすることができ、実効モニター素子数が変化しない。
てインバーターを用いることができるが、入力に応じてHレベル、Lレベルを出力可能な
回路であればインバーターに限定されるものではない。
ター素子と第2のモニター素子の対も複数設けられることを特徴とする。
素子がショートした場合に第1のモニター素子をオフさせ、第2のモニター素子をオンさ
せる駆動方法である。
)、B(青)色ごとに輝度ずれがない鮮明なカラー表示を行うことが可能な発光装置を提
供することができる。
様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形
態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施
の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するため
の全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り
返しの説明は省略する。
上、ゲート電極以外の電極を便宜上区別するために採用されている名称であるため本発明
において、トランジスタの極性が限定されない場合、ソース電極又はドレイン電極を、第
一の電極及び第二の電極のいずれかとして記載する。
、接続関係を有する素子間に、さらに別の素子(抵抗、コンデンサー、半導体素子、スイ
ッチング素子等)を介して接続することもありうる。
本実施の形態では、モニター素子を有する発光装置の構成について説明する。
105、走査線駆動回路106が設けられた発光装置を示す。
素子107に接続し、電流の供給を制御する機能を有するトランジスタ(以下、駆動用ト
ランジスタと表記する)116が設けられている。発光素子107は、電源117に接続
されている。
状態を作り出す。励起子はエネルギーを光に変えて基底状態に戻る。この発光を蛍光、燐
光と呼ぶ。蛍光は一重項励起状態からの基底状態に戻る際の発光であり、燐光は三重項励
起状態からの基底状態に戻る際の発光のことである。
発光する発光装置を提供することができる。
ー素子制御用トランジスタ(制御用トランジスタとも記す)115、制御用トランジスタ
のゲート電極に出力端子が接続され、かつ制御用トランジスタ115の第二の電極及びモ
ニター素子に入力端子が接続されたスイッチング回路113を有している。
ている。制御用トランジスタ115は、複数のモニター素子のそれぞれへ、モニター線か
らの電流供給を制御するための機能を有する。モニター線は、モニター素子の電極電位の
変化をモニターする機能を有することができる。また、定電流源はモニター線へ一定電流
を供給する機能を有すればよい。
チング回路113を有する。これにより、モニター素子108の不良(初期不良や経時不
良を含む)により生じる、モニター回路104の動作不良を防止することができる。例え
ば、制御用トランジスタ115がスイッチング回路113に接続されていない場合、複数
のモニター素子のうち、あるモニター素子108が、作製工程中の不良等により、モニタ
ー素子が有する陽極と陰極とがショート(短絡)してしまう場合がありうる。すると、定
電流源111からの電流は、モニター線109を介して、ショートしたモニター素子10
8へ多く供給されてしまう。一般的に、有機層は低分子系も高分子系も絶縁物に近い物質
である。よって、発光素子は高い抵抗を有している。しかし、発光素子の電極間がショー
トした際にはその抵抗値が0に近づくため、ショートしたモニター素子に多くの電流が供
給される。また、完全なショートではない場合でも抵抗がある程度まで少なくなると過剰
な電流がそのモニター素子に流れ始める。
08へ多くの電流が供給されると、その他のモニター素子には、所定の一定電流が供給さ
れなくなる。その結果、適切なモニター素子108の電位を、発光素子107へ供給する
ことができなくなってしまう。しかしながら本発明は、定電流源111と制御用トランジ
スタ115との間にスイッチング回路113を設けたことにより、上記問題が防止される
。
制御用トランジスタ115は上記のようなモニター素子108のショート等による過剰な
電流の供給を防止するために、ショートしたモニター素子108への電流供給を止める機
能を有する。つまり本発明は、ショートしたモニター素子と、モニター線とを電気的に遮
断する機能を有するトランジスタが設けられている。
御用トランジスタ115をオフとする機能を有する。具体的には、スイッチング回路11
3は制御用トランジスタ115をオフとする電位を出力する機能を有する。加えてスイッ
チング回路113は、モニター素子108がショートしていないときには、制御用トラン
ジスタ115をオンとする機能を有する。具体的には、制御用トランジスタ115がオン
となる電位を出力する機能を有する。
に示すように、モニター素子108が有する電極において、陽極をアノード電極108a
、陰極をカソード電極108cとすると、アノード電極108aはスイッチング回路11
3の入力端子に接続され、カソード電極108cは電源117に接続される。電源117
に接続されたカソード電極108cは、固定電位となる。そのため、モニター素子108
が有する陽極と陰極とがショートすると、アノード電極108aの電位が、カソード電極
108cの電位に近づく。その結果、スイッチング回路113には、カソード電極108
cの電位に近い低電位が供給されるため、スイッチング回路113が電位Vhの高電位側
の電位VDDを出力する。その結果、制御用トランジスタ115のゲート電位となる。す
なわち、制御用トランジスタ115のゲートに入力される電位はVDDとなり、制御用ト
ランジスタ115はオフとなる。ここで、電位VDDは制御用トランジスタ115を十分
にオフすることが可能な電位である。
設定する。また、スイッチング回路113から出力される低電位側、電源117の電位、
モニター線109の低電位側は全て等しくすることができる。一般的には、低電位側は、
接地電位とすることができる。だたしこれに限定されることはなく、低電位側は、高電位
側と、所定の電位差を有するように決定すればよい。所定の電位差は、発光材料となる有
機層の電流、電圧、輝度特性、または装置の仕様により決定することができる。
5がオンの状態で、モニター線109に一定電流を流し始める必要がある。本実施の形態
では、図2(B)に示すようにVhをLレベルにしたまま、モニター線109に電流を流
し始めている。そしてVhは、モニター線109の電位が飽和状態となった後、VDD電
位となるようにする。その結果、制御用トランジスタ115がオンの状態であっても、モ
ニター線109を充電することができる。
イッチング回路113に供給されるため、低電位側の電位がスイッチング回路113より
出力され、制御用トランジスタ115はオンとなる。
供給されないようにすることができる。従って、モニター素子が複数ある場合、モニター
素子がショートしたとき、ショートしたモニター素子への電流供給を遮断することでモニ
ター線109の電位の変化を最小限に抑えることができる。その結果、適切なモニター素
子108の電位を、発光素子107へ供給することができる。
域にある発光素子をモニター素子と区別して呼ぶ。しかしながら、モニター素子108は
、発光素子107と同一の作製条件により、同一の工程で作製されたものであり、同一の
構成を有する。そのため、電気特性は画素部の発光素子と同等である。すなわち、発光素
子とモニター素子は、温度変化と経時劣化に対して同じ特性、又はほぼ同じ特性を有する
。
7と接続される電源と、該モニター素子108に接続される電源とは、同一電位のため、
同一の符号を用いて、電源117と記載する。
が、これに限定されるものではなく、nチャネル型を用いてもよい。その場合、適宜周囲
の回路構成を変更すればよい。
動回路105または走査線駆動回路106と画素部101との間に設けてもよい。
ている。バッファアンプ回路とは、入力と出力とが同じ電位であって、入力インピーダン
スが高く、出力電流容量が高いという特性をもつ回路である。このような特性をもつ回路
であれば、回路構成は適宜決定することができる。
位の変化に伴い、画素部101が有する発光素子107に印加する電圧を変化させる機能
を有する。
板100上に設けても、別の基板上に設けてもよい。
給される。この状態で、温度変化や、経時劣化が生じると、モニター素子108の抵抗値
が変化する。例えば、経時劣化が生じると、モニター素子108の抵抗値が増加する。す
ると、モニター素子108へ供給される電流値は一定であるため、モニター素子108の
両端の電位差が変化する。具体的には、モニター素子108が有する両電極間の電位差が
変化する。このとき、電源117に接続された電極の電位は一定であるため、定電流源1
11に接続されている電極の電位が変化する。この電極の電位の変化は、モニター線10
9を介してバッファアンプ回路112に供給される。
る。また、バッファアンプ回路112の出力端子から出力される電位は、駆動用トランジ
スタ116を介して、発光素子107に供給される。具体的には、出力された電位は、発
光素子107が有する電極の一方の電位として与えられる。
を、発光素子107にフィードバックする。その結果、温度変化や経時劣化による発光素
子の輝度変化を抑え、R(赤)、G(緑)、B(青)色ごとに輝度ずれがない鮮明なカラ
ー表示を行うことが可能な発光装置を提供することができる。
、発光素子107へ供給することができる。すなわち本発明において、モニター素子10
8を複数設けることにより電位の変化を平均化することができる。
であればよく、例えば基板100上にトランジスタを用いて作製することができる。
ジスタ115、及びスイッチング回路113を有するように説明したが、これに限定され
ない。例えばスイッチング回路113は、モニター素子がショートすると、それを検知し
て、モニター線109を介して、ショートしたモニター素子へ供給される電流を遮断する
機能を有していれば、どのような回路を用いてもよい。具体的には、ショートしたモニタ
ー素子へ、供給される電流を遮断するため、制御用トランジスタ115をオフとする機能
を有していればよい。
かが不良となっても、モニター動作を行うことができる。
れている。従って、バッファアンプ回路112のように、電位の変動を防止することが可
能な回路ならば、当該バッファアンプ回路112ではなく、別の回路を用いてもよい。す
なわち、モニター素子108の一方の電極の電位を発光素子107に伝達する際、モニタ
ー素子108と発光素子107の間に、電位の変動を防止するための回路を設けるとき、
そのような回路として、上記のバッファアンプ回路112に制約されず、どのような構成
の回路を用いてもよい。
本実施の形態では、上記のモニター回路構成において具体的なスイッチング回路としてイ
ンバーターを例にして説明する。
ニター回路104には、モニター素子108、モニター素子108に接続された制御用ト
ランジスタ115、制御用トランジスタ115のゲート電極に出力端子が接続され、かつ
制御用トランジスタの第二の電極及びモニター素子108に入力端子が接続されたスイッ
チング回路113を有している。制御用トランジスタ115には、モニター線109を介
して、定電流源111が接続されている。
ランジスタをオフとする電位を出力する機能を有する。加えてスイッチング回路113は
、複数のモニター素子のいずれもショートしていないときには、制御用トランジスタをオ
ンとする電位を出力する機能を有する。
電極108cの電位に近い低電位が入力されるため、スイッチング回路113が有するp
チャネル型のトランジスタ301がオンとなる。すると、スイッチング回路113より電
位Vhの高電位側の電位VDDが出力され、制御用トランジスタ115のゲートに電位V
DDが入力される。すなわち、制御用トランジスタ115はオフとなる。タイミングは実
施の形態1で図2(B)を用いて説明した通りである。
ジスタ115をオフすることで、ショートしたモニター素子108への電流の供給を止め
る。つまりショートしたモニター素子と、モニター線とを電気的に遮断することが可能と
なる。
イッチング回路113に供給されるため、nチャネル型のトランジスタ302がオンとな
る。すると、低電位側の電位がスイッチング回路113より出力され、制御用トランジス
タ115はオンとなる。
本実施の形態では、上記のモニター回路とは異なり、モニター素子がそれぞれ対をなした
回路構成について、図4を用いて説明する。対をなしたモニター素子のうちの一方を主モ
ニター素子(第1のモニター素子とも記す)108m、他方を副モニター素子(第2のモ
ニター素子とも記す)108sと記す。
ニター線109が接続されている。モニター線109は、第1のモニター素子108m、
第2のモニター素子108sそれぞれの電極間の電位変化をモニターすることができる。
5mを有し、該トランジスタ第一の電極はモニター線109に接続され、且つ該トランジ
スタの第二の電極は第1のモニター素子108mに接続されている。第1の制御用トラン
ジスタ115mのゲートに入力を与える第1のスイッチング回路113mを有する。本実
施の形態では、スイッチング回路としてインバーターを用いるため、第1のスイッチング
回路を主インバーターや第1のインバーターとも記す。
sを有し、該トランジスタの第一の電極はモニター線109に接続され、且つ該トランジ
スタの第二の電極は第2のモニター素子108sに接続されている。第2の制御用トラン
ジスタ115sのゲートに入力を与える第2のスイッチング回路113sを有する。本実
施の形態では、スイッチング回路としてインバーターを用いるため、第2のスイッチング
回路を副インバーターや第2のインバーターとも記す。
線109を介して、定電流源111が接続されている。定電流源111はモニター線10
9へ一定電流を供給する機能を有すればよい。第1の制御用トランジスタ115mは、対
をなした第1のモニター素子108mへ、モニター線109からの電流供給を制御するた
めの機能を有する。また第2の制御用トランジスタ115sは、対をなした第2のモニタ
ー素子108sへ、モニター線109からの電流供給を制御するための機能を有する。こ
のようなモニター線は、モニター素子の電極電位の変化をモニターする機能を有する。
制御用トランジスタ115mの第二の電極と接続されており、出力端子は第1の制御用ト
ランジスタ115mのゲートに接続されている。このような接続により、第1のモニター
素子108mの電極間がショートしたとき、第1のインバーター113mにLレベルが入
力されるため第1のインバーター113mの出力はHレベルとなる。よって、第1の制御
用トランジスタ115mをオフとすることができる。
極と接続されており、出力端子は第2の制御用トランジスタ115sのゲートに接続され
ている。このような接続により、第1のモニター素子108mの電極間がショートした際
には第1のモニター素子のアノード電極108aの電位がLレベルに低下する。第2のイ
ンバーター113sの負電源は第1のインバーターの入力端子と接続されているため、第
2のインバーター113sはLレベルを出力する。よって、第2の制御用トランジスタ1
15sをオンとすることができる。
として説明したが、これに限定されるものではなく、nチャネル型を用いてもよい。その
場合、適宜周囲の回路構成を変更すればよい。
13mの入力端子と接続されているとよい。この構成をとることで第1のモニター素子1
08mが電極間ショートを起こしても、第2のモニター素子108sがオンするので所望
する実際にオンしているモニター素子数が低減することがない。なお、実際にオンしてい
るモニター素子数を実効モニター素子数とも記す。
できる。例えば、フルカラー化表示装置においては、R(赤)、G(緑)、B(青)を呈
する発光素子ごとに、モニター素子数を同数としても、異ならせてもよい。実施の形態1
や実施の形態2で説明したモニター回路構成では不良モニター素子が存在すると実効モニ
ター素子数が所望するモニター素子数に比べて少なくなってしまう。また、複数のモニタ
ー素子はそれぞれモニター線に並列接続されているため、実効モニター素子数が変化する
と1個当たりのモニター素子に流れる電流量が多くなってしまう。その結果、モニター素
子の電位変化を発光素子へフィードバックした場合に、所望している輝度よりも高くなっ
てしまう可能性がある。
モニター素子がショートしていない限り、実効モニター素子数は変化しない。よって、1
個当たりのモニター素子に流れる電流量が変化しない。その結果、モニター素子の電位変
化を発光素子へフィードバックした場合、所望する発光素子の輝度を一定に保つことが可
能である。
本実施の形態では、モニター素子がショートしたときに制御用トランジスタをオフとする
回路構成及びその動作について説明する。
1、第1のトランジスタ601にゲート電極が共通し、直列に接続されているnチャネル
型の第2のトランジスタ602を有する。モニター素子108mは、第1及び第2のトラ
ンジスタ601、602のゲート電極に接続されている。制御用トランジスタ115mの
ゲート電極は、第1のトランジスタ601のドレイン電極及び第2のトランジスタ602
のドレイン電極に接続されている。また、スイッチング回路113sはpチャネル型の第
1のトランジスタ603、第1のトランジスタ603にゲート電極が共通し、直列に接続
されているnチャネル型の第2のトランジスタ604を有する。モニター素子108sは
、第1及び第2のトランジスタ603、604のゲート電極に接続されている。制御用ト
ランジスタ115sのゲート電極は、第1のトランジスタ603のドレイン電極及び第2
のトランジスタ604のドレイン電極に接続されている。
、第2のnチャネル型のトランジスタ602のソース電極の電位をVlとする。第2のト
ランジスタ604のソース電極はモニター素子108mのアノード電極108aに接続さ
れている。そして、モニター線109の電位、電位Vhを図6(B)に示すように駆動さ
せる。
する。モニター素子108がショートしている場合、モニター素子108のアノード電極
108aの電位、つまりA点の電位は、モニター素子108mのカソード電極108cと
、同程度にまで下がる。すると、第1及び第2のトランジスタ601、602のゲート電
極には、低い電位、つまりLレベルが入力され、nチャネル型である第2のトランジスタ
602がオフとなり、pチャネル型である第1のトランジスタ601がオンとなる。そし
て、第1のトランジスタ601により電位Vhの高電位側の電位VDDが制御用トランジ
スタ115mのゲート電極へ入力され、制御用トランジスタ115mはオフとなる。その
結果、ショートしたモニター素子108mに、モニター線109からの電流は供給されな
い。
め、第2のトランジスタ604のソース電極にはLレベルが入力される。第1のトランジ
スタ604のソース電位(A点とほぼ同電位)が制御用トランジスタ115sのゲート電
極へ入力され、制御用トランジスタ115sはオンとなる。その結果、第1のモニター素
子108mがショートしても、第2のモニター素子108sがオンするため実効モニター
素子数が変化せず、正常な発光素子の補正を行うことができる。
オンとなるように制御される。すなわち、アノード電極108aの電位はモニター線10
9の電位Vhの高電位側の電位VDDとほぼ同じとなるため、第2のトランジスタ602
がオンとなる。その結果、低電位Vlが制御用トランジスタ115mのゲート電極に印加
されるためオンとなる。また、第2のトランジスタ602のソース電極の電位は電位Vh
の高電位側の電位VDDであるため、制御用トランジスタ115sのゲート電極にはHレ
ベル(VDD)が入力される。よって第2のモニター素子108sはオフとなる。
のときにnチャネル型のトランジスタがオフし、pチャネル型のトランジスタがオンする
のかを把握することができる。本実施の形態において、モニター素子がショートした際の
陽極電位をインバーターへの入力電位(V)とした場合、出力電位(V)にVhからHレ
ベル(VDD)が出力するように決定する。その結果、制御用トランジスタをオフするこ
とが可能である。インバーターの入出力電位の関係はトランジスタサイズやpチャネル型
のトランジスタとnチャネル型のトランジスタのサイズとなるW/L比(以下pn比と呼
ぶ。)によって決まる。よって、設計者はトランジスタサイズやpn比を目的にあうよう
に設計することでインバーターを構成するpチャネル型のトランジスタ及びnチャネル型
のトランジスタをオンまたはオフしやすくすることが可能である。
pチャネル型のトランジスタ601とトランジスタ603、nチャネル型のトランジスタ
602とトランジスタ604のサイズを変えることができる。例えば、A点がLレベルに
落ちたとき、pチャネル型のトランジスタ601が先にオンするようにトランジスタのサ
イズを設計すればよい。
本実施の形態では、モニター素子がショートしたときに制御用トランジスタをオフとする
上記とは別の回路構成及びその動作について説明する。実施の形態4で説明した動作と同
じ動きをするものに関しては同符号を用いて説明は省略する。
はpチャネル型の第1のトランジスタ701、第1のトランジスタにゲート電極が共通し
、直列に接続されているnチャネル型の第2のトランジスタ702、第2のトランジスタ
に直列に接続されているnチャネル型の第3のトランジスタ703を有する。第3のトラ
ンジスタ703はゲートとドレインが同電位であることを特徴とする。第1の制御用トラ
ンジスタ115mのゲート電極は、第1のトランジスタ701のドレイン電極及び第2の
トランジスタ702のドレイン電極に接続されている。
08aの電位、つまりA点の電位は、モニター素子108mのカソード電極108cと同
程度にまで下がる。すると、第1のトランジスタ701のゲート電極及び第2のトランジ
スタ702のゲート電極には、低い電位、つまりLレベルが入力される。すると、nチャ
ネル型である第2のトランジスタ702がオフとなり、pチャネル型である第1のトラン
ジスタ701がオンとなる。そして、第1のトランジスタ701の電位Vhの高電位側の
電位VDDが制御用トランジスタ115mのゲート電極へ入力され、制御用トランジスタ
115mはオフとなる。その結果、ショートしたモニター素子108mに、モニター線1
09からの電流は供給されない。
め、第2のトランジスタ604のソース電極にはLレベルが入力される。第2のトランジ
スタ604のソース電位(A点とほぼ同電位)が第2の制御用トランジスタ115sのゲ
ート電極へ入力され、第2の制御用トランジスタ115sはオンとなる。その結果、第1
のモニター素子108mがショートしても、第2のモニター素子108sのため実効モニ
ター素子数が変化せず、正常な発光素子の補正を行うことができる。
ル型の第3のトランジスタ703により、Lレベルから第3のトランジスタ703のしき
い値(Vth)分を持ち上がり、第1の制御用トランジスタ115mのゲートには、Vl
+Vthの値が入力される。このとき、第1の制御用トランジスタ115mは、オンでき
るように、第1のスイッチング回路内のトランジスタを設計する必要がある。
構成でもよい。この場合は、A点の電圧が降下した際に、先に第1のスイッチング回路1
13mをオフすることができる構成とする。
場合には、第1のスイッチング回路により、第1の制御用トランジスタ115mがオンと
なるように制御される。また、第2のスイッチング回路により、第2の制御用トランジス
タはオフするように制御される。このとき、第1のモニター素子108mの陽極電位はモ
ニター線109の高電位とほぼ同じとなるため、第2のトランジスタ702がオンとなる
。その結果、Lレベルが第1の制御用トランジスタ115mのゲート電極に印加されるた
め、第1の制御用トランジスタ115mはオンとなる。一方、第2の制御用トランジスタ
115mのゲート電極にはHレベルが入力されているため、第2の制御用トランジスタ1
15mはオフとなる。
本実施の形態では、画素回路及び構成の一例について説明する。
、信号線Sx、走査線Gy、電源線Vxがマトリックス状に設けられており、それらの交
点には画素102が設けられている。画素102は、スイッチング用トランジスタ802
、駆動用トランジスタ116、容量素子801、発光素子107を有する。
xと、走査線Gyとの交点に設けられ、スイッチング用トランジスタ802の一方の電極
は信号線Sxと、スイッチング用トランジスタ802のゲート電極は走査線Gyと接続さ
れている。駆動用トランジスタ116は、一方の電極が電源線Vxに接続され、ゲート電
極はスイッチング用トランジスタ802の他方の電極と接続されている。容量素子801
は、駆動用トランジスタ116のゲート・ソース電極間電圧を保持するように設けられて
いる。本実施の形態では、容量素子801は、その一方の電極はVxに、他方の電極は駆
動用トランジスタ116のゲート電極に接続されている。なお、容量素子801は、駆動
用トランジスタ116のゲート容量が大きく、リーク電流が少ない場合等は設ける必要が
ない。発光素子107は、駆動用トランジスタ116の他方の電極に接続されている。
入力される。ビデオ信号に基づき、容量素子801に電荷が蓄積される。容量素子801
に蓄積された電荷が、駆動用トランジスタ116のゲート・ソース電極間電圧(Vgs)
を越えると、駆動用トランジスタ116がオンとなる。すると、発光素子107に電流が
供給され、点灯する。このとき、駆動用トランジスタ116は、線形領域又は飽和領域で
動作させることができる。飽和領域で動作させると、一定の電流を供給することができる
。また線形領域で動作させると、低電圧で動作させることができ、低消費電力化を図るこ
とができる。
間のタイミングチャートを示す。該タイミングチャートにおいて、縦軸は走査線G(1行
目から最終行目)、横軸は時間を示している。
SFmを有し、m個のサブフレーム期間SF1、SF2、…SFmは、それぞれ書き込み
動作期間Ta1、Ta2、…、Tamと表示期間(点灯期間)Ts1、Ts2、…、Ts
mと、逆方向電圧印加期間とを有する。本実施の形態では、図8(B)に示すように、1
フレーム期間は、サブフレーム期間SF1、SF2、及びSF3と、逆方向電圧印加期間
(FRB)とが設けられている。そして、各サブフレーム期間は、書き込み動作期間Ta
1〜Ta3が順に行われ、それぞれ表示期間Ts1〜Ts3となる。
込み動作期間、表示期間、及び逆方向電圧印加期間について示す。書き込み動作期間、表
示期間が交互に現れた後、逆方向電圧印加期間が現れる。この書き込み動作期間、及び表
示期間を有する期間が、順方向電圧印加期間となる。
の動作期間に分け、一方で消去動作を行い、他方で書き込み動作を行う。このように消去
動作と、書き込み動作を設けるため、WE(Write Erase)信号が入力される
。その他の消去動作及び書き込み動作や信号の詳細は、以下の実施の形態で説明する。
号線駆動回路等の駆動回路によって行われる。
示したA−B、B−Cの断面図例を示す。スイッチング用トランジスタ802、駆動用ト
ランジスタ116を構成する半導体膜を形成する。その後、ゲート絶縁膜として機能する
絶縁膜を介して、第1の導電膜を形成する。該導電膜は、スイッチング用トランジスタ8
02、駆動用トランジスタ116のゲート電極として用い、また走査線Gyとして用いる
ことができる。このとき、スイッチング用トランジスタ802は、ダブルゲート構造とす
るとよい。
は、スイッチング用トランジスタ802、駆動用トランジスタ116のドレイン電極配線
、及びソース電極配線として用い、また信号線Sx、電源線Vxとしてもちいることがで
きる。このとき、容量素子801は、第1の導電膜、層間絶縁膜として機能する絶縁膜、
第2の導電膜の積層構造により形成することができる。駆動用トランジスタ116のゲー
ト電極と、スイッチング用トランジスタの他方の電極とは、コンタクトホールを介して接
続される。
トランジスタ116の他方の電極に接続されている。このとき、第2の導電膜と画素電極
との間に絶縁膜等が設けられている場合、コンタクトホールを介して接続する必要がある
。絶縁膜等が設けられていない場合、駆動用トランジスタ116の他方の電極に、画素電
極が直接接続することができる。
第1の導電膜と、画素電極とが重なってしまうことがある。そのような領域430には、
結合容量が生じてしまうことがある。この結合容量は不要な容量である。このような不要
な容量は、本発明の駆動方法によって、除去することができる。
いる。絶縁基板100には、例えばバリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガ
ラスなどのガラス基板、石英基板、ステンレス基板等を用いることができる。また、PE
T(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PES(ポ
リエーテルサルフォン)に代表されるプラスチックや、アクリル等の可撓性を有する合成
樹脂からなる基板は、一般的に他の基板と比較して耐熱温度が低い傾向にあるが、作製工
程における処理温度に耐え得るのであれば用いることが可能である。下地膜には、酸化珪
素や、窒化珪素、窒化酸化珪素などの絶縁膜を用いることができる。
しくは30〜60nm)とする。また非晶質半導体は珪素だけではなくシリコンゲルマニ
ウムも用いることができる。
方法は、加熱炉、レーザ照射、若しくはランプから発する光の照射(以下、ランプアニー
ルと表記する)、又はそれらを組み合わせて用いることができる。例えば、非晶質半導体
膜に金属元素を添加し、加熱炉を用いた熱処理を行うことによって結晶性半導体膜を形成
する。このように、金属元素を添加することにより、低温で結晶化できるため好ましい。
の形状とは、図15で示したように、スイッチング用トランジスタ802、駆動用トラン
ジスタ116となる形状である。
うに、厚さを10〜150nm、好ましくは20〜40nmとして形成される。例えば、
酸化窒化珪素膜、酸化珪素膜等を用いることができ、単層構造または積層構造としてもよ
い。
ト電極は、単層であっても積層であってもよいが、本実施の形態では導電膜22a、22
bの積層構造をもちいる。各導電膜22a、22bは、Ta、W、Ti、Mo、Al、C
uから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成
すればよい。本実施の形態では、導電膜22aとして膜厚10〜50nm、例えば30n
mの窒化タンタル膜を形成し、導電膜22bとして膜厚200〜400nm、例えば37
0nmのタングステン膜を順次形成する。
、低濃度不純物領域を形成してもよい。これをLDD(Lightly Doped D
rain)構造という。特に低濃度不純物領域がゲート電極と重なった構造をGOLD(
Gate−drain Overlapped LDD)構造という。特に、nチャネル
型トランジスタは、低濃度不純物領域を有する構成とするとよい。
、LDD構造やGOLD構造を有するTFTを用いて画素を形成する場合、本発明の駆動
方法を用いると好適である。
素を有する絶縁膜であればよく、本実施の形態では、プラズマCVD法により100nm
の窒化珪素膜を用いて形成する。また絶縁膜29は、有機材料又は無機材料を用いて形成
することができる。有機材料としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミド
アミド、ベンゾシクロブテン、シロキサン、ポリシラザンを用いることができる。シロキ
サンとは、珪素(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構造され、置換基に少なくと
も水素を含む、又は置換基にフッ素、アルキル基、又は芳香族炭化水素のうち少なくとも
1種を有するポリマー材料、を出発原料として形成される。またポリシラザンとは、珪素
(Si)と窒素(N)の結合を有するポリマー材料、いわゆるポリシラザンを含む液体材
料を出発原料として形成される。無機材料としては、酸化珪素(SiOx)、窒化珪素(
SiNx)、酸化窒化珪素(SiOxNy)(x>y)、窒化酸化珪素(SiNxOy)
(x>y)(x、y=1、2、...)等の酸素、又は窒素を有する絶縁膜を用いること
ができる。また、絶縁膜29として、これら絶縁膜の積層構造を用いてもよい。特に、有
機材料を用いて絶縁膜29を形成すると、平坦性は高まる一方で、有機材料によって水分
や酸素が吸収されてしまう。これを防止するため、有機材料上に、無機材料を有する絶縁
膜を形成するとよい。無機材料に、窒素を有する絶縁膜を用いると、Na等のアルカリイ
オンの侵入を防ぐことができ、好ましい。
02、駆動用トランジスタ116のソース電極配線及びドレイン電極配線24、信号線S
x、電源線Vxとして機能する第2の導電膜を形成する。第2の導電膜は、アルミニウム
(Al)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)もしくはシリコン
(Si)の元素からなる膜又はこれらの元素を用いた合金膜を用いることができる。本実
施の形態では、チタン膜と、窒化チタン膜と、チタンーアルミニウム合金膜と、チタン膜
が、それぞれの膜厚を60nm、40nm、300nm、100nmとして順に積層して
、第2の導電膜を形成する。
0で示した材料を用いることができる。このように絶縁膜31を設けることにより、開口
率を高めることができる。
る。該開口部において、画素電極の段差被覆性を高めるため、開口部端面に、複数の曲率
半径を有するように丸みを帯びさせるとよい。画素電極19には、透光性を有する材料と
して、インジウム錫酸化物(ITO、indiumu Tin Oxide)、酸化イン
ジウムに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を混合したIZO(indium zinc
oxide)、酸化インジウムに2〜20%の酸化珪素(SiO2)を混合したITO−
SiOx(ITSOとも記す)、有機インジウム、有機スズ等を用いることもできる。ま
た非透光性を有する材料として、銀(Ag)以外にタンタル、タングステン、チタン、モ
リブデン、アルミニウム、銅から選ばれた元素、又は前記元素を主成分とする合金材料も
しくは化合物材料を用いることができる。このとき、有機材料を用いて絶縁膜31を形成
し、平坦性を高めると、画素電極形成面の平坦性が向上するため、均一な電圧を印加でき
、さらには短絡を防止することができる。
ことがある。この結合容量は不要な容量である。このような不要な容量は、本発明の駆動
方法によって、除去することができる。
33は、有機材料、又は無機材料を有し、電子注入層(EIL)、電子輸送層(ETL)
、発光層(EML)、正孔輸送層(HTL)、正孔注入層(HIL)等を適宜組み合わせ
て構成される。なお各層の境目は必ずしも明確である必要はなく、互いの層を構成してい
る材料が一部混合し、界面が不明瞭になっている場合もある。また、電界発光層は上記積
層構造に限定されない。
発光素子)の第1の電極(画素電極)19、及び第2の電極35は、画素構成により陽極
又は陰極となる。
性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。陽極材料の具体例として
は、ITO、酸化インジウムに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を混合したIZOの他、
金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、
モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)
、または金属材料の窒化物(TiN)等を用いることができる。
気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。陰極材料の具体例
としては、元素周期表の1族または2族に属する元素、すなわちLiやCs等のアルカリ
金属、およびMg、Ca、Sr等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(Mg:
Ag、Al:Li)や化合物(LiF、CsF、CaF2)の他、希土類金属を含む遷移
金属を用いて形成することができる。但し、陰極は透光性を有する必要があるため、これ
ら金属、又はこれら金属を含む合金を非常に薄く形成し、ITO等の金属(合金を含む)
との積層により形成する。
膜やDLC膜を用いることができる。
本実施の形態では、上記実施の形態で示した画素回路を有するパネル全体の構成について
説明する。
置された画素部101と、第1の走査線駆動回路41と、第2の走査線駆動回路42と、
信号線駆動回路43とを有する。第1の走査線駆動回路41と第2の走査線駆動回路42
は、画素部101を挟んで対向するように配置するか、画素部101の上下左右の四方の
うち一方に配置するとよい。
ッチ45は第1のラッチ47と第2のラッチ48を有する。選択回路46は、スイッチン
グ手段としてトランジスタ49(以下TFT49と表記)と、アナログスイッチ50とを
有する。TFT49とアナログスイッチ50は、信号線に対応して、各列に設けられてい
る。加えて、本実施の形態では、WE信号の反転信号を生成するために、スイッチング回
路51が各列に設けられている。なおスイッチング回路51は、外部からWE信号の反転
信号を供給する場合には設けなくてもよい。
他方の電極は電源53に接続する。アナログスイッチ50は、第2のラッチ48と各信号
線の間に設けられる。すなわち、アナログスイッチ50の入力端子は第2のラッチ48に
接続し、出力端子は信号線に接続する。アナログスイッチ50の2つの制御端子は、一方
は選択信号線52に接続し、他方はスイッチング回路51を介して選択信号線52に接続
する。電源53の電位は、画素が有する駆動用トランジスタ116をオフにする電位であ
り、駆動用トランジスタ116の極性がnチャネル型の場合は電源53の電位をLレベル
とし、駆動用トランジスタ116の極性がpチャネル型の場合は電源53の電位をHレベ
ルとする。
駆動回路42はパルス出力回路56と選択回路57を有する。パルス出力回路54、56
には、それぞれスタートパルス(G1SP、G2SP)が入力される。またパルス出力回
路54、56にはそれぞれクロックパルス(G1CK、G2CK)と、それの反転クロッ
クパルス(G1CKB、G2CKB)が入力される。
含む選択回路57は、スイッチング回路58を介して選択信号線52に接続する。つまり
、選択信号線52を介して、選択回路55、57に入力されるWE信号は、互いに反転し
た関係にある。
は、選択信号線52から伝達される信号がHレベルのときに動作状態となり、Lレベルの
ときにハイインピーダンス状態となる。
出力回路54、第2の走査線駆動回路42が含むパルス出力回路56は、複数のフリップ
フロップ回路からなるシフトレジスタやデコーダ回路を有する。パルス出力回路44、5
4、56として、デコーダ回路を適用すれば、信号線又は走査線をランダムに選択するこ
とができる。信号線又は走査線をランダムに選択することができると、時間階調方式を適
用した場合に生じる疑似輪郭の発生を抑制することができる。
けてもよい。また、第1の走査線駆動回路41と第2の走査線駆動回路42の構成も上記
の記載に制約されず、レベルシフタやバッファを設けてもよい。また、信号線駆動回路4
3、第1の走査線駆動回路41、又は第2の走査線駆動回路42は、それぞれ保護回路を
有してもよい。
うに形成することができる。例えば複数の抵抗素子として、pチャネル型のトランジスタ
を用いることができる。保護回路は、信号線駆動回路43、第1の走査線駆動回路41、
又は第2の走査線駆動回路42にそれぞれ設けることができ、好ましくは、信号線駆動回
路43、第1の走査線駆動回路41、又は第2の走査線駆動回路42と画素部101との
間に設けるとよい。このような保護回路により、静電気に起因した素子の経時劣化や破壊
を抑制することができる。
、発光素子107に電源を供給する電源回路61とコントローラ62を有する。電源回路
61は、第1の電源17を有し、第1の電源17は駆動用トランジスタ116と電源線V
xを介して発光素子107の画素電極に接続する。また、電源回路61は、第2の電源1
17を有し、第2の電源117は対向電極に接続される電源線を介して、発光素子107
に接続する。
電流を流して発光させるときは、第1の電源17の電位が、第2の電源117の電位より
も高くなるように設定する。一方、発光素子107に逆方向電圧を印加するときは、第1
の電源17の電位が、第2の電源117の電位よりも低くなるように設定する。このよう
な電源の設定は、コントローラ62から電源回路61に所定の信号を供給することにより
、行うことができる。
とを特徴とする。制御回路65は定電流源111とバッファアンプ回路112を有する。
また、モニター回路104は、モニター素子108、制御用トランジスタ115、スイッ
チング回路113を有する。
制御回路63に供給する。電源制御回路63は、制御回路65から供給される信号に基づ
き、画素部101に供給する電源電位を補正する。
制して、信頼性を向上させることができる。さらに制御用トランジスタ115及びスイッ
チング回路113により、ショートしたモニター素子108に、定電流源111からの電
流が流れることを防止でき、正確な電流値の変動を発光素子107へ供給することができ
る。
本実施の形態では、上記構成を有する本発明の発光装置の動作について図面を参照して説
明する。
路44には、クロック信号(以下SCKと表記)、クロック反転信号(以下SCKBと表
記)及びスタートパルス(以下SSPと表記)が入力され、これらの信号のタイミングに
従って、第1のラッチ47にサンプリングパルスを出力する。データが入力される第1の
ラッチ47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、1列目から最終列
目までビデオ信号を保持する。第2のラッチ48は、ラッチパルスが入力されると、第1
のラッチ47に保持されていたビデオ信号を、一斉に第2のラッチ48に転送する。
信号がHレベルのときを期間T2として、各期間における選択回路46の動作について説
明する。期間T1、T2は水平走査期間の半分の期間に相当し、期間T1を第1のサブゲ
ート選択期間、期間T2を第2のサブゲート選択期間とよぶ。
号はLレベルであり、トランジスタ49はオン状態、アナログスイッチ50は非導通状態
となる。そうすると、複数の信号線S1〜Snは、各列に配置されたトランジスタ49を
介して、電源53と電気的に接続する。つまり、複数の信号線Sxは、電源53と同電位
になる。このとき、選択された画素102が有するスイッチング用トランジスタ802は
、オンとなっており、当該スイッチング用トランジスタ802を介して、電源53の電位
が駆動用トランジスタ116のゲート電極に伝達される。そうすると、駆動用トランジス
タ116はオフ状態となり、発光素子107が有する両電極間には電流が流れず非発光と
なる。このように、信号線Sxに入力されるビデオ信号の状態に関係なく、電源53の電
位が駆動用トランジスタ116のゲート電極に伝達されて、当該スイッチング用トランジ
スタ802がオフ状態になり、発光素子107が強制的に非発光となる動作が消去動作で
ある。
号はHレベルであり、トランジスタ49はオフ状態、アナログスイッチ50は導通状態と
なる。そうすると、第2のラッチ48に保持されたビデオ信号は、1行分が同時に各信号
線Sxに伝達される。このとき、画素102が含むスイッチング用トランジスタ802は
オンとなり、当該スイッチング用トランジスタ802を介して、ビデオ信号が駆動用トラ
ンジスタ116のゲート電極に伝達される。そうすると、入力されたビデオ信号に従って
、駆動用トランジスタ116はオン又はオフとなり、発光素子107が有する第1及び第
2の電極は、互いに異なる電位又は同電位となる。より詳しくは、駆動用トランジスタ1
16がオンとなると、発光素子107が有する第1及び第2の電極は互いに異なる電位と
なり、発光素子107に電流が流れる。すると、発光素子107は点灯する。なお発光素
子107に流れる電流は、駆動用トランジスタ116のソース電極とドレイン電極間に流
れる電流と同じである。
の電極は同電位となり、発光素子107に電流は流れない。すなわち、発光素子107は
非発光となる。このように、ビデオ信号に従って、駆動用トランジスタ116がオン状態
又はオフ状態になり、発光素子107が有する第1及び第2の電極の電位が互いに異なる
電位又は同電位となる動作が書き込み動作である。
パルス出力回路54には、G1CK、G1CKB、G1SPが入力され、これらの信号の
タイミングに従って、選択回路55に順次パルスを出力する。パルス出力回路56には、
G2CK、G2CKB、G2SPが入力され、これらの信号のタイミングに従って、選択
回路57に順次パルスを出力する。図13(B)には、i行目、j行目、k行目、p行目
(i、j、k、pは自然数、1≦i、j、k、p≦n)の各列の選択回路55、57に供
給されるパルスの電位を示す。
信号がLレベルのときを期間T1とし、WE信号がHレベルのときを期間T2として、各
期間における第1の走査線駆動回路41が含む選択回路55と、第2の走査線駆動回路4
2が含む選択回路57の動作について説明する。なお、図13(B)のタイミングチャー
トでは、第1の走査線駆動回路41から信号が伝達されたゲート線Gy(yは自然数、1
≦y≦n)の電位をVGy(41)と表記し、第2の走査線駆動回路42から信号が伝達
されたゲート線の電位をVGy(42)と表記する。そして、VGy(41)とVGy(
42)は、同じ走査線Gyにより供給することができる。
号はLレベルである。そうすると、第1の走査線駆動回路41が含む選択回路55には、
LレベルのWE信号が入力され、選択回路55は不定状態となる。一方、第2の走査線駆
動回路42が含む選択回路57には、WE信号が反転したHレベルの信号が入力され、選
択回路57は動作状態となる。つまり、選択回路57はHレベルの信号(行選択信号)を
i行目のゲート線Giに伝達し、ゲート線GiはHレベルの信号と同電位となる。すなわ
ち、第2の走査線駆動回路42によりi行目のゲート線Giが選択される。その結果、画
素102が含むスイッチング用トランジスタ802はオン状態となる。そして、信号線駆
動回路43が含む電源53の電位が駆動用トランジスタ116のゲート電極に伝達され、
駆動用トランジスタ116はオフ状態となり、発光素子107の両電極の電位は同電位と
なる。すなわち、この期間では、発光素子107が非発光となる消去動作が行われる。
号はHレベルである。そうすると、第1の走査線駆動回路41が含む選択回路55には、
HレベルのWE信号が入力され、選択回路55は動作状態となる。つまり、選択回路55
はHレベルの信号をi行目のゲート線Giに伝達し、ゲート線GiはHレベルの信号と同
電位となる。つまり、第1の走査線駆動回路41により、i行目のゲート線Giが選択さ
れる。その結果、画素102が含むスイッチング用トランジスタ802はオン状態となる
。そして、信号線駆動回路43が含む第2のラッチ48からビデオ信号が駆動用トランジ
スタ116のゲート電極に伝達され、駆動用トランジスタ116はオン状態又はオフ状態
となり、発光素子107が含む2つの電極の電位は、互いに異なる電位又は同電位となる
。つまり、この期間では、発光素子107は発光又は非発光となる書き込み動作が行われ
る。一方、第2の走査線駆動回路42が含む選択回路57には、Lレベルの信号が入力さ
れ、不定状態となる。
査線駆動回路42により選択され、期間T2(第2のサブゲート選択期間)において第2
の走査線駆動回路42により選択される。すなわち、ゲート線は、第1の走査線駆動回路
41と第2の走査線駆動回路42により、相補的に制御される。そして、第1及び第2の
サブゲート選択期間において、一方で消去動作を行って、他方で書き込み動作を行う。
線駆動回路42は動作していない状態(選択回路57が不定状態)、又はi行目を除く他
の行のゲート線に行選択信号を伝達する。同様に、第2の走査線駆動回路42がi行目の
ゲート線Giに行選択信号を伝達する期間は、第1の走査線駆動回路41は不定状態、又
はi行目を除く他の行のゲート線に行選択信号を伝達する。
るために、デューティ比の向上を実現する。さらに、発光素子107を強制的にオフにす
ることができるにも関わらず、容量素子801の電荷を放電するTFTを設ける必要がな
いために、高開口率を実現する。高開口率を実現すると、光を発する面積の増加に伴って
、発光素子の輝度を下げることができる。つまり、駆動電圧を下げることができるため、
消費電力を削減することができる。
間を3つ以上に分割してもよい。
本実施の形態では、本発明の駆動方法を適用できる画素構成を例示する。なお、図8(A
)で示した構成と重複する説明は省略する。
トランジスタ25が設けられていることを特徴とした画素構成を示す。第3のトランジス
タ25は、所定の期間で、容量素子801に蓄積された電荷を放電する機能を有する。こ
の第3のトランジスタ25を消去用トランジスタとも表記する。所定の期間は、第3のト
ランジスタ25のゲート電極が接続されている消去用走査線Ryによって制御される。
トランジスタ25により容量素子801の電荷を放電する。その結果、デューティ比を向
上させることができる。
107との間に、第4のトランジスタ36が設けられていることを特徴とした画素構成を
示す。第4のトランジスタ36のゲート電極には、固定電位となっている第2の電源線V
axが接続されている。そのため、発光素子107へ供給される電流は、駆動用トランジ
スタ116や第4のトランジスタ36のゲート・ソース電極間電圧によらず、一定とする
ことができる。この第4のトランジスタ36を、電流制御用トランジスタとも表記する。
、走査線Gyと並行に設けられていることを特徴とした画素構成を示す。
ランジスタ36のゲート電極が、駆動用トランジスタ116のゲート電極に接続されてい
ることを特徴とした画素構成である。図10(D)のように、新たに電源線を設けること
がない画素構成では、開口率を維持することができる。
とを特徴とした画素構成を示す。消去用トランジスタ25により、容量素子801の電荷
を放電することができる。勿論、図10(C)又は図10(D)に示した画素構成に加え
て、消去用トランジスタを設けることも可能である。
本発明は、定電流駆動を行う発光装置にも適用することができる。本実施の形態では、モ
ニター素子108を用いて経時変化の度合いを検出する場合であって、この検出結果を基
に、ビデオ信号又は電源電位を補正することで、発光素子の経時変化を補償する場合につ
いて説明する。
定電流源から一定の電流が供給され、第2のモニター素子には第2の定電流源から一定の
電流が供給される。第1の定電流源から供給される電流値と、第2の定電流源から供給さ
れる電流値を変えることで、第1及び第2のモニター素子に流れる総電流量は異なる。そ
うすると、第1及び第2のモニター素子の間には経時変化の違いが生じる。
ター素子と、第2のモニター素子との電位の差を算出する。演算回路で算出された電圧値
は、ビデオ信号発生回路に供給される。ビデオ信号発生回路では、演算回路から供給され
る電圧値を基に、各画素に供給するビデオ信号を補正する。上記構成により、発光素子の
経時変化を補償することができる。
止する回路を設けるとよい。
ントミラー回路を用いた画素等がある。
本発明は、パッシブマトリクス型の発光装置に適用することができる。パッシブマトリク
ス型の発光装置は、基板上に形成された画素部、該画素部の周辺に配置されたカラム信号
線駆動回路、ロウ信号線駆動回路、上記の駆動回路を制御するコントローラを有する。画
素部は、列方向に配置された各カラム信号線、行方向に配置されたロウ信号線、及びマト
リクス状に配置された複数の発光素子を有する。この画素部が形成された基板上には、モ
ニター回路104を設けることができる。
力される画像データ、又は定電圧源から発生される電圧を、温度変化及び経時変化に応じ
て補正することができ、温度変化及び経時変化の両者に起因する影響が低減された発光装
置を提供することができる。
発光素子を含む画素部を備えた電子機器として、テレビジョン装置(単にテレビ、又はテ
レビジョン受信機ともよぶ)、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどのカメラ、携
帯電話装置(単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ)、PDA等の携帯情報端末、携帯型ゲ
ーム機、コンピュータ用のモニター、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、
家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その具体例について
、図14を参照して説明する。
。表示部9202は、本発明の発光装置を適用することができる。すなわち、モニター素
子を用いて発光素子に与える電源電位を補正する本発明により、温度変化と経時変化に起
因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した携帯情報端末機器を提供すること
ができる。
でいる。表示部9701は本発明の発光装置を適用することができる。モニター素子を用
いて発光素子に与える電源電位を補正する本発明により、温度変化と経時変化に起因した
、発光素子の電流値の変動による影響を抑制したデジタルビデオカメラを提供することが
できる。
部9102は、本発明の発光装置を適用することができる。モニター素子を用いて発光素
子に与える電源電位を補正する本発明により、温度変化と経時変化に起因した、発光素子
の電流値の変動による影響を抑制した携帯電話機を提供することができる。
んでいる。表示部9302は、本発明の発光装置を適用することができる。モニター素子
を用いて発光素子に与える電源電位を補正する本発明により、温度変化と経時変化に起因
した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した携帯型のテレビジョン装置を提供す
ることができる。またテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する
小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの(例えば4
0インチ以上)まで、幅広いものに、本発明の発光装置を適用することができる。
いる。表示部9402は、本発明の発光装置を適用することができる。モニター素子を用
いて発光素子に与える電源電位を補正する本発明により、温度変化と経時変化に起因した
、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した携帯型のコンピュータを提供することが
できる。
。表示部9502は、本発明の発光装置を適用することができる。モニター素子を用いて
発光素子に与える電源電位を補正する本発明により、温度変化と経時変化に起因した、発
光素子の電流値の変動による影響を抑制したテレビジョン装置を提供することができる。
19 画素電極
24 ドレイン電極配線
25 消去用トランジスタ
28 絶縁膜
29 絶縁膜
30 層間絶縁膜
31 絶縁膜
33 電界発光層
35 電極
36 トランジスタ
41 走査線駆動回路
42 走査線駆動回路
43 信号線駆動回路
44 パルス出力回路
45 ラッチ
46 選択回路
47 ラッチ
48 ラッチ
49 TFT
50 アナログスイッチ
51 スイッチング回路
52 選択信号線
53 電源
54 パルス出力回路
55 選択回路
56 パルス出力回路
57 選択回路
58 スイッチング回路
61 電源回路
62 コントローラ
63 電源制御回路
65 制御回路
100 絶縁基板
101 画素部
102 画素
103 モニター用領域
104 モニター回路
105 信号線駆動回路
106 走査線駆動回路
107 発光素子
108 モニター素子
109 モニター線
111 定電流源
112 バッファアンプ回路
113 スイッチング回路
115 制御用トランジスタ
116 駆動用トランジスタ
117 電源
200 膜厚
22a 導電膜
22b 導電膜
301 トランジスタ
302 トランジスタ
430 領域
601 トランジスタ
602 トランジスタ
603 トランジスタ
604 トランジスタ
701 トランジスタ
702 トランジスタ
703 トランジスタ
801 容量素子
802 スイッチング用トランジスタ
108a アノード電極
108c カソード電極
108m モニター素子
108s モニター素子
113m スイッチング回路
113s スイッチング回路
115m 制御用トランジスタ
115s 制御用トランジスタ
9101 本体
9102 表示部
9201 本体
9202 表示部
9301 本体
9302 表示部
9401 本体
9402 表示部
9501 本体
9502 表示部
9701 表示部
9702 表示部
Claims (4)
- 第1の発光素子と、第2の発光素子と、配線と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、第1の回路と、第2の回路と、を有し、
第3の発光素子と、第3のトランジスタと、を有する画素部を有し、
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、前記配線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記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1の発光素子の陽極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2の発光素子の陽極と電気的に接続され、
前記第1の回路は、前記第1の発光素子の陽極の電位が変化した際に、前記第1のトランジスタをオフにすることができる機能を有し、
前記第2の回路は、前記第1の発光素子の陽極の電位が変化した際に、前記第2のトランジスタをオンにすることができる機能を有し、
前記第1の発光素子又は前記第2の発光素子の陽極の電位が変化した際に、前記第3の発光素子の陽極に印加する電圧を変化させることができる機能を有することを特徴とする発光装置。 - 請求項1において、
前記第1の回路は、第1のインバーターを有し、
前記第2の回路は、第2のインバーターを有し、
前記第1のインバーターの入力端子は、前記第1の発光素子の陽極と電気的に接続され、
前記第1のインバーターの出力端子は、前記第1のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第2のインバーターの入力端子は、前記第2の発光素子の陽極と電気的に接続され、
前記第2のインバーターの出力端子は、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1のインバーターの入力端子は、前記第2のインバーターの負電源と電気的に接続されていることを特徴とする発光装置。 - 請求項1又は2において、
第3の回路を有し、
前記第3の回路は、前記配線と電気的に接続され、
前記第3の回路は、一定の電流を供給することができる機能を有することを特徴とする発光装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項において、
第4の回路を有し、
前記第4の回路は、前記配線と電気的に接続され、
前記第4の回路は、入力される電位の変化に応じて出力する電位を変化させることができる機能を有することを特徴とする発光装置。
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