JP4675584B2 - Driving method of light emitting device - Google Patents

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Description

本発明は、電流を発光素子に供給するための手段と発光素子とが、複数の各画素に備えられた発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device in which means for supplying current to a light emitting element and the light emitting element are provided in each of a plurality of pixels.

発光素子は自ら発光するため視認性が高く、液晶表示装置(LCD)で必要なバックライトが要らず薄型化に最適であると共に、視野角にも制限が無い。そのため発光素子を用いた発光装置は、CRTやLCDに代わる表示装置として注目されており、近年では携帯電話やデジタルスチルカメラ等の電子機器に搭載されるなど、実用化が行なわれている。   Since the light emitting element emits light by itself, the visibility is high, a backlight necessary for a liquid crystal display (LCD) is not necessary, and it is optimal for thinning, and the viewing angle is not limited. For this reason, a light emitting device using a light emitting element has attracted attention as a display device that replaces a CRT or LCD, and has recently been put into practical use, for example, mounted in an electronic device such as a mobile phone or a digital still camera.

発光装置は、パッシブマトリクス型とアクティブマトリクス型とに分類できる。アクティブマトリクス型はビデオ信号の入力後も発光素子への電流の供給をある程度維持することができるので、パネルの大型化、高精細化に柔軟に対応することができ、今後の主流となりつつある。具体的に提案されている、アクティブマトリクス型発光装置における画素の構成は、発光装置のメーカーによって異なっており、それぞれに特色のある技術的工夫が凝らされているが、通常少なくとも、発光素子と、画素へのビデオ信号の入力を制御するトランジスタと、該発光素子に電流を供給するためのトランジスタとが各画素に設けられている。   Light emitting devices can be classified into a passive matrix type and an active matrix type. The active matrix type can maintain the current supply to the light emitting element to some extent even after the video signal is input, and can flexibly cope with the increase in size and definition of the panel, and is becoming the mainstream in the future. Specifically, the configuration of the pixels in the active matrix light-emitting device that has been proposed differs depending on the manufacturer of the light-emitting device, and each has its own technical ideas, but usually at least the light-emitting element, Each pixel is provided with a transistor for controlling input of a video signal to the pixel and a transistor for supplying a current to the light emitting element.

ところで、画素へのビデオ信号の入力を制御するトランジスタのオフ電流が大きいと、他の画素に入力されるビデオ信号の電位の変化に伴い、発光素子に供給する電流値を制御するトランジスタのゲート・ソース間電圧(以下、ゲート電圧とする)Vgsが変動しやすい。このゲート電圧Vgsの変動を防ぐためには、該トランジスタのゲート・ソース間に設けられた容量素子の容量を大きくしたり、画素へのビデオ信号の入力を制御するトランジスタのオフ電流を低く抑えたりする必要がある。しかし、容量素子の占有面積を大きくすることは、塵埃などに起因する電極間のリークの発生確率を高め、よって歩留まりの低下に繋がるので望ましくない。また、画素へのビデオ信号の入力を制御するトランジスタのオフ電流を低く抑えること、且つ、大きな容量を充電するためにオン電流を高くすることの両方を満たすように、トランジスタのプロセスを最適化するには、コストと時間を要し、困難な課題である。さらに発光素子に供給する電流を制御するトランジスタのゲート電圧Vgsは、ゲートにつく寄生容量に起因して、他のトランジスタのスイッチングや信号線、走査線の電位の変動等に伴って、変動し易いという問題もある。   By the way, if the off-state current of the transistor that controls the input of the video signal to the pixel is large, the gate of the transistor that controls the current value supplied to the light-emitting element in accordance with the change in the potential of the video signal input to the other pixel. The source-to-source voltage (hereinafter referred to as gate voltage) Vgs is likely to fluctuate. In order to prevent the fluctuation of the gate voltage Vgs, the capacitance of the capacitor provided between the gate and the source of the transistor is increased, or the off current of the transistor that controls the input of the video signal to the pixel is suppressed to a low level. There is a need. However, increasing the area occupied by the capacitive element is not desirable because it increases the probability of leakage between the electrodes due to dust and the like, thereby leading to a decrease in yield. In addition, the transistor process is optimized so as to satisfy both the low off-state current of the transistor that controls the input of the video signal to the pixel and the high on-state current for charging a large capacity. Is costly and time consuming and difficult. Further, the gate voltage Vgs of the transistor for controlling the current supplied to the light emitting element is likely to fluctuate due to the parasitic capacitance attached to the gate, due to switching of other transistors, fluctuation of the potential of the signal line and the scanning line, and the like. There is also a problem.

本発明は上述した問題に鑑み、容量素子の面積を抑え、なおかつ既存のプロセスで作製されたトランジスタを用いつつ、発光素子に供給する電流を制御するトランジスタのゲート電圧Vgsの変動によって引き起こされる発光素子の輝度のばらつきを抑えることができる発光装置の提案を課題とする。   In view of the above-described problems, the present invention reduces the area of a capacitor and uses a transistor manufactured by an existing process, and controls the current supplied to the light-emitting element, thereby causing the light-emitting element caused by fluctuations in the gate voltage Vgs of the transistor It is an object of the present invention to provide a light-emitting device that can suppress variations in luminance.

本発明では、発光素子に供給する電流の値を決めるトランジスタ(駆動用トランジスタ)に加え、スイッチング素子として機能するトランジスタ(電流制御用トランジスタ)を駆動用トランジスタに直列に接続する。そして少なくとも画像を表示するための期間においては、ゲートに固定の電位を与えて駆動用トランジスタをオンにし、常に電流を流せる状態にしておく。また、電流制御用トランジスタは線形領域で動作させ、そのゲートの電位を、画素に入力されるビデオ信号で制御する。   In the present invention, in addition to the transistor (driving transistor) that determines the value of the current supplied to the light emitting element, a transistor (current control transistor) that functions as a switching element is connected in series to the driving transistor. At least in a period for displaying an image, a fixed potential is applied to the gate to turn on the driving transistor so that a current can be supplied. Further, the current control transistor is operated in a linear region, and the gate potential is controlled by a video signal input to the pixel.

電流制御用トランジスタを線形領域で動作させることで、そのソース・ドレイン間電圧(ドレイン電圧)Vdsは発光素子に加わる電圧Velに対して非常に小さくなり、ゲート電圧Vgsの僅かな変動が、発光素子に流れる電流に影響しにくくなる。そして駆動用トランジスタのゲートの電位は、ビデオ信号によって制御されず、固定されている。よって、前記電流制御用トランジスタのゲート・ソース間に設けられた容量素子の容量を大きくしたり、画素へのビデオ信号の入力を制御するトランジスタのオフ電流を低く抑えたりしなくても、発光素子に流れる電流が変動しにくくなる。また発光素子に流れる電流は、電流制御用トランジスタのゲートにつく寄生容量による影響も受けない。そして、電流制御用トランジスタは発光素子への電流の供給の有無を選択するのみであって、発光素子に流れる電流の値は、駆動用トランジスタにより決定される。このため、ばらつき要因が減り、画質を大いに高めることができる。また、画素へのビデオ信号の入力を制御するトランジスタのオフ電流を低く抑えるためにプロセスを最適化しなくとも良いので、トランジスタの作製プロセスを簡略化することができ、コスト削減、歩留まり向上に大きく貢献することができる。   By operating the current control transistor in the linear region, the source-drain voltage (drain voltage) Vds becomes very small with respect to the voltage Vel applied to the light emitting element, and a slight variation in the gate voltage Vgs is caused by the light emitting element. It becomes difficult to influence the current flowing through the. The gate potential of the driving transistor is fixed without being controlled by the video signal. Therefore, the light emitting element can be obtained without increasing the capacity of the capacitor provided between the gate and the source of the current control transistor or suppressing the off current of the transistor for controlling the input of the video signal to the pixel. The current flowing through the is less likely to fluctuate. Further, the current flowing through the light emitting element is not affected by the parasitic capacitance attached to the gate of the current control transistor. The current control transistor only selects whether or not current is supplied to the light emitting element, and the value of the current flowing through the light emitting element is determined by the driving transistor. For this reason, variation factors can be reduced and the image quality can be greatly improved. In addition, it is not necessary to optimize the process in order to keep the off-state current of the transistor that controls the input of video signals to the pixel low, so that the transistor manufacturing process can be simplified, greatly contributing to cost reduction and yield improvement. can do.

なお本発明では、駆動用トランジスタを飽和領域で動作させるのが望ましいが、線形領域で動作させても良い。飽和領域では線形領域に比べて、ドレイン電流がゲート電圧Vgsの僅かな変動に対して、ドレイン電流が大きく影響しやすい。しかし本発明では、駆動用トランジスタを飽和領域で動作させても、駆動用トランジスタのゲートの電位が固定されているので、ゲート電圧Vgsが変動しない。駆動用トランジスタを飽和領域で動作させることで、ドレイン電流がドレイン電圧Vdsによって変化せず、Vgsのみによって定まるようになるので、発光素子の劣化に伴ってVelが大きくなる代わりにVdsが小さくなっても、ドレイン電流の値は比較的一定に保たれる。よって、電界発光材料の劣化に伴う発光素子の輝度の低下や輝度むらの発生を抑えることができる。   In the present invention, the driving transistor is preferably operated in the saturation region, but may be operated in the linear region. In the saturation region, the drain current is more likely to affect the slight fluctuation of the gate voltage Vgs than in the linear region. However, in the present invention, even when the driving transistor is operated in the saturation region, the gate voltage Vgs does not vary because the gate potential of the driving transistor is fixed. By operating the driving transistor in the saturation region, the drain current is not changed by the drain voltage Vds, but is determined only by Vgs. Therefore, Vds is reduced instead of increasing Vel as the light emitting element is deteriorated. However, the value of the drain current is kept relatively constant. Therefore, it is possible to suppress a decrease in luminance or luminance unevenness due to deterioration of the electroluminescent material.

なお、駆動用トランジスタのLをWより長く、電流制御用トランジスタのLをWと同じか、それより短くしてもよい。より望ましくは、駆動用トランジスタのWに対するLの比が5以上にするとよい。上記構成によって、駆動用トランジスタの特性の違いに起因する、画素間における発光素子の輝度のばらつきをさらに抑えることができる。また、駆動用トランジスタのチャネル長をL1、チャネル幅をW1、電流制御用トランジスタのチャネル長をL2、チャネル幅をW2とすると、L1/W1:L2/W2=X:1のとき、Xは5以上6000以下とするのが望ましい。例としては、L1/W1=500μm/3μm、L2/W2=3μm/100μmという場合が挙げられる。   The drive transistor L may be longer than W, and the current control transistor L may be equal to or shorter than W. More preferably, the ratio of L to W of the driving transistor is 5 or more. With the above structure, variation in luminance of the light-emitting element between pixels due to a difference in characteristics of the driving transistor can be further suppressed. Further, when the channel length of the driving transistor is L1, the channel width is W1, the channel length of the current control transistor is L2, and the channel width is W2, X is 5 when L1 / W1: L2 / W2 = X: 1. It is desirable to set it to 6000 or more. Examples include L1 / W1 = 500 μm / 3 μm and L2 / W2 = 3 μm / 100 μm.

また本明細書において発光素子は、電流または電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでおり、具体的にはOLED(Organic Light Emitting Diode)や、FED(Field Emission Display)に用いられているMIM型の電子源素子(電子放出素子)等が含まれる。   In addition, in this specification, the light-emitting element includes, in its category, an element whose luminance is controlled by current or voltage. Specifically, the light-emitting element is used for OLED (Organic Light Emitting Diode) and FED (Field Emission Display). MIM type electron source elements (electron emitting elements) and the like are included.

また発光装置は、発光素子が封止された状態にあるパネルと、該パネルにコントローラを含むIC等を実装した状態にあるモジュールとを含む。さらに本発明は、該発光装置を作製する過程における、発光素子が完成する前の一形態に相当する素子基板に関し、該素子基板は、電流を発光素子に供給するための手段を複数の各画素に備える。   The light-emitting device includes a panel in which the light-emitting element is sealed, and a module in which an IC including a controller or the like is mounted on the panel. Furthermore, the present invention relates to an element substrate corresponding to one mode before the light emitting element is completed in the process of manufacturing the light emitting device, and the element substrate includes a unit for supplying current to the light emitting element. Prepare for.

なお素子基板は、具体的には、発光素子の画素電極のみが形成された状態であっても良いし、画素電極となる導電膜を成膜した後であって、パターニングして画素電極を形成する前の状態であっても良いし、あらゆる形態があてはまる。   Note that, specifically, the element substrate may be in a state where only the pixel electrode of the light-emitting element is formed, or after the conductive film to be the pixel electrode is formed, the pixel electrode is formed by patterning. It may be in the state before being applied, and all forms are applicable.

発光素子の1つであるOLED(Organic Light Emitting Diode)は、電場を加えることで発生するルミネッセンス(Electroluminescence)が得られる電界発光材料を含む層(以下、電界発光層と記す)と、陽極と、陰極とを有している。電界発光層は陽極と陰極の間に設けられており、単層または複数の層で構成されている。これらの層の中に無機化合物を含んでいる場合もある。電界発光層におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(蛍光)と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(リン光)とが含まれる。   An OLED (Organic Light Emitting Diode), which is one of the light emitting elements, includes a layer containing an electroluminescent material (hereinafter referred to as an electroluminescent layer) from which luminescence generated by applying an electric field is obtained, an anode, And a cathode. The electroluminescent layer is provided between the anode and the cathode, and is composed of a single layer or a plurality of layers. In some cases, these layers contain an inorganic compound. Luminescence in the electroluminescent layer includes light emission (fluorescence) when returning from the singlet excited state to the ground state and light emission (phosphorescence) when returning from the triplet excited state to the ground state.

なお本発明の発光装置において用いられるトランジスタとして、多結晶シリコンやアモルファスシリコンを用いた薄膜トランジスタを用いることができるが、本発明の発光装置に用いられるトランジスタは薄膜トランジスタに限定されない。単結晶シリコンを用いて形成されたトランジスタであっても良いし、SOIを用いたトランジスタであっても良い。また、有機半導体を用いたトランジスタであっても良いし、カーボンナノチューブを用いたトランジスタであってもよい。また本発明の発光装置の画素に設けられたトランジスタは、シングルゲート構造を有していても良いし、ダブルゲート構造やそれ以上のゲート電極を有するマルチゲート構造であっても良い。   Note that a thin film transistor using polycrystalline silicon or amorphous silicon can be used as a transistor used in the light-emitting device of the present invention; however, the transistor used in the light-emitting device of the present invention is not limited to a thin film transistor. A transistor formed using single crystal silicon or a transistor using SOI may be used. Further, a transistor using an organic semiconductor or a transistor using carbon nanotubes may be used. In addition, the transistor provided in the pixel of the light-emitting device of the present invention may have a single gate structure, a double gate structure, or a multi-gate structure having more gate electrodes.

本発明では、電流制御用トランジスタのゲート・ソース間に設けられた容量素子の容量を大きくしたり、画素へのビデオ信号の入力を制御するトランジスタのオフ電流を低く抑えたりしなくても、発光素子に流れる電流が変動しにくくなる。また発光素子に流れる電流は、電流制御用トランジスタのゲートにつく寄生容量による影響も受けない。そして、電流制御用トランジスタは発光素子への電流の供給の有無を選択するのみであって、発光素子に流れる電流の値は、駆動用トランジスタにより決定される。このため、ばらつき要因が減り、画質を大いに高めることができる。また、画素へのビデオ信号の入力を制御するトランジスタのオフ電流を低く抑えるためにプロセスを最適化しなくとも良いので、トランジスタの作製プロセスを簡略化することができ、コスト削減、歩留まり向上に大きく貢献することができる。   In the present invention, light emission can be achieved without increasing the capacitance of the capacitive element provided between the gate and source of the current control transistor or suppressing the off-current of the transistor that controls the input of the video signal to the pixel. The current flowing through the element is less likely to fluctuate. Further, the current flowing through the light emitting element is not affected by the parasitic capacitance attached to the gate of the current control transistor. The current control transistor only selects whether or not current is supplied to the light emitting element, and the value of the current flowing through the light emitting element is determined by the driving transistor. For this reason, variation factors can be reduced and the image quality can be greatly improved. In addition, it is not necessary to optimize the process in order to keep the off-state current of the transistor that controls the input of video signals to the pixel low, so that the transistor manufacturing process can be simplified, greatly contributing to cost reduction and yield improvement. can do.

また本発明では、駆動用トランジスタを飽和領域で動作させるのが望ましいが、線形領域で動作させても良い。飽和領域では線形領域に比べて、ドレイン電流がゲート電圧Vgsの僅かな変動に対して、ドレイン電流が大きく影響しやすい。しかし本発明では、駆動用トランジスタを飽和領域で動作させても、駆動用トランジスタのゲートの電位が固定されているので、ゲート電圧Vgsが変動しにくい。駆動用トランジスタを飽和領域で動作させることで、ドレイン電流がドレイン電圧Vdsによって変化せず、Vgsのみによって定まるようになるので、発光素子の劣化に伴ってVelが大きくなる代わりにVdsが小さくなっても、ドレイン電流の値は一定に保たれる。よって、電界発光材料の劣化に伴う発光素子の輝度の低下や輝度むらの発生を抑えることができる。   In the present invention, the driving transistor is desirably operated in the saturation region, but may be operated in the linear region. In the saturation region, the drain current is more likely to affect the slight fluctuation of the gate voltage Vgs than in the linear region. However, in the present invention, even when the driving transistor is operated in the saturation region, the gate voltage Vgs is unlikely to fluctuate because the gate potential of the driving transistor is fixed. By operating the driving transistor in the saturation region, the drain current is not changed by the drain voltage Vds, but is determined only by Vgs. Therefore, Vds is reduced instead of increasing Vel as the light emitting element is deteriorated. However, the drain current value is kept constant. Therefore, it is possible to suppress a decrease in luminance or luminance unevenness due to deterioration of the electroluminescent material.

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.

(実施の形態1)
図1に、本発明の発光装置が有する画素の一形態を示す。図1に示す画素は、発光素子101と、ビデオ信号の画素への入力を制御するためのスイッチング素子として用いるトランジスタ(スイッチング用トランジスタ)102と、発光素子101に供給される電流の値を制御する駆動用トランジスタ103と、発光素子101への電流の供給の有無を選択する電流制御用トランジスタ104とを有している。さらに本実施の形態のように、ビデオ信号の電位を保持するための容量素子105を画素に設けても良い。
(Embodiment 1)
FIG. 1 illustrates one mode of a pixel included in the light-emitting device of the present invention. The pixel shown in FIG. 1 controls a light emitting element 101, a transistor (switching transistor) 102 used as a switching element for controlling input of a video signal to the pixel, and a value of a current supplied to the light emitting element 101. A driving transistor 103 and a current control transistor 104 for selecting whether or not to supply current to the light emitting element 101 are provided. Further, as in this embodiment, a capacitor 105 for holding the potential of the video signal may be provided in the pixel.

図1では、駆動用トランジスタ103及び電流制御用トランジスタ104は同じ極性であっても異なる極性であってもどちらでも良い。本実施の形態では、駆動用トランジスタ103を飽和領域で動作させる例について説明するが、線形領域で動作させても良い。また、スイッチング用トランジスタ102及び電流制御用トランジスタ104は線形領域で動作させる。駆動用トランジスタ103にはエンハンスメント型トランジスタを用いてもよいし、ディプリーション型トランジスタを用いてもよい。スイッチング用トランジスタ102は、n型であってもp型であってもどちらでも良い。   In FIG. 1, the driving transistor 103 and the current control transistor 104 may have the same polarity or different polarities. In this embodiment, an example in which the driving transistor 103 is operated in a saturation region is described; however, the driving transistor 103 may be operated in a linear region. The switching transistor 102 and the current control transistor 104 are operated in a linear region. The driving transistor 103 may be an enhancement type transistor or a depletion type transistor. The switching transistor 102 may be either n-type or p-type.

スイッチング用トランジスタ102のゲートは、走査線Gj(j=1〜y)に接続されている。スイッチング用トランジスタ102のソースとドレインは、一方が信号線Si(i=1〜x)に、もう一方が電流制御用トランジスタ104のゲートに接続されている。駆動用トランジスタ103のゲートは第2の電源線Wi(i=1〜x)に接続されている。そして駆動用トランジスタ103及び電流制御用トランジスタ104は、第1の電源線Vi(i=1〜x)から供給される電流が、駆動用トランジスタ103及び電流制御用トランジスタ104のドレイン電流として発光素子101に供給されるように、第1の電源線Vi(i=1〜x)、発光素子101と接続されている。本実施の形態では、電流制御用トランジスタ104のソースが第1の電源線Vi(i=1〜x)に接続され、駆動用トランジスタ103のドレインが発光素子101の画素電極に接続される。   The gate of the switching transistor 102 is connected to the scanning line Gj (j = 1 to y). One of the source and the drain of the switching transistor 102 is connected to the signal line Si (i = 1 to x), and the other is connected to the gate of the current control transistor 104. The gate of the driving transistor 103 is connected to the second power supply line Wi (i = 1 to x). In the driving transistor 103 and the current control transistor 104, the current supplied from the first power supply line Vi (i = 1 to x) is used as the drain current of the driving transistor 103 and the current control transistor 104. Are connected to the first power supply line Vi (i = 1 to x) and the light emitting element 101. In this embodiment mode, the source of the current control transistor 104 is connected to the first power supply line Vi (i = 1 to x), and the drain of the driving transistor 103 is connected to the pixel electrode of the light emitting element 101.

なお駆動用トランジスタ103のソースを第1の電源線Vi(i=1〜x)に接続し、電流制御用トランジスタ104のドレインを発光素子101の画素電極に接続してもよい。   Note that the source of the driving transistor 103 may be connected to the first power supply line Vi (i = 1 to x), and the drain of the current control transistor 104 may be connected to the pixel electrode of the light emitting element 101.

発光素子101は陽極と陰極と、陽極と陰極との間に設けられた電界発光層とからなる。陽極と陰極は、いずれか一方を画素電極、他方を対向電極として用いる。   The light emitting element 101 includes an anode, a cathode, and an electroluminescent layer provided between the anode and the cathode. One of the anode and the cathode is used as a pixel electrode and the other is used as a counter electrode.

容量素子105が有する2つの電極は、一方は第1の電源線Vi(i=1〜x)に接続されており、もう一方は電流制御用トランジスタ104のゲートに接続されている。容量素子105は、電流制御用トランジスタ104のゲート電圧を保持するために設けられている。なお図1では容量素子105を設ける構成を示したが、本発明はこの構成に限定されず、容量素子105を設けない構成にしても良い。   One of the two electrodes of the capacitor 105 is connected to the first power supply line Vi (i = 1 to x), and the other is connected to the gate of the current control transistor 104. The capacitive element 105 is provided to hold the gate voltage of the current control transistor 104. Note that FIG. 1 illustrates a structure in which the capacitor 105 is provided; however, the present invention is not limited to this structure, and the capacitor 105 may be omitted.

図1のように、駆動用トランジスタ103および電流制御用トランジスタ104をp型とする場合、駆動用トランジスタ103のドレインと発光素子101の陽極とを接続するのが望ましい。つまり陽極を画素電極とし、陰極を対向電極として用いるのが望ましい。逆に駆動用トランジスタ103および電流制御用トランジスタ104をn型とするならば、駆動用トランジスタ103のソースと発光素子101の陰極とを接続するのが望ましい。つまり陰極を画素電極とし、陽極を対向電極として用いるのが望ましい。   As shown in FIG. 1, when the driving transistor 103 and the current control transistor 104 are p-type, it is desirable to connect the drain of the driving transistor 103 and the anode of the light emitting element 101. That is, it is desirable to use the anode as a pixel electrode and the cathode as a counter electrode. Conversely, if the driving transistor 103 and the current control transistor 104 are n-type, it is desirable to connect the source of the driving transistor 103 and the cathode of the light emitting element 101. That is, it is desirable to use the cathode as the pixel electrode and the anode as the counter electrode.

次に、図1に示した画素の駆動方法について説明する。図1に示す画素は、その動作を書き込み期間、保持期間とに分けて説明することができる。図2(A)に、書き込み期間において電流制御用トランジスタ104がオンの場合の動作を、図2(B)に、書き込み期間において電流制御用トランジスタ104がオフの場合の動作を示す。また図2(C)に、保持期間において電流制御用トランジスタ104がオンの場合の動作を、図2(D)に、保持期間において電流制御用トランジスタ104がオフの場合の動作を示す。なお、図2(A)〜図2(D)では動作を分かり易くするために、スイッチング用トランジスタ102と、電流制御用トランジスタ104とを単にスイッチとして示す。   Next, a method for driving the pixel shown in FIG. 1 will be described. The operation of the pixel illustrated in FIG. 1 can be described by being divided into a writing period and a holding period. FIG. 2A shows an operation when the current control transistor 104 is on in the writing period, and FIG. 2B shows an operation when the current control transistor 104 is off in the writing period. FIG. 2C shows an operation when the current control transistor 104 is on in the holding period, and FIG. 2D shows an operation when the current control transistor 104 is off in the holding period. 2A to 2D, the switching transistor 102 and the current control transistor 104 are simply shown as switches for easy understanding of the operation.

まず書き込み期間において、電流制御用トランジスタのスイッチングに関わらず、発光素子101への電流の供給を止めておく。具体的には、発光素子101の対向電極と第1の電源線Vi(i=1〜x)の間の電位差を埋めれば良い。または、発光素子をダイオードに見立てたときに、発光素子が有する一対の電極間に逆方向バイアスの電圧がかけられるように、対向電極と第1の電源線Vi(i=1〜x)の間の電位差を設定すれば良い。或いは、発光素子に流れる電流の経路をスイッチ等で遮断しても良い。そして、走査線Gj(j=1〜y)が選択されると、走査線Gj(j=1〜y)にゲートが接続されているスイッチング用トランジスタ102がオンになる。そして、信号線Si(i=1〜x)に入力されたビデオ信号が、スイッチング用トランジスタ102を介して電流制御用トランジスタ104のゲートに入力される。駆動用トランジスタ103のゲートには、電流制御用トランジスタがオンのときに駆動用トランジスタがオンになるような高さの電位が、第1の電源線Vi(i=1〜x)から常に与えられている。   First, in the writing period, supply of current to the light emitting element 101 is stopped regardless of switching of the current control transistor. Specifically, a potential difference between the counter electrode of the light-emitting element 101 and the first power supply line Vi (i = 1 to x) may be filled. Alternatively, when the light emitting element is regarded as a diode, a reverse bias voltage is applied between the pair of electrodes included in the light emitting element, between the counter electrode and the first power supply line Vi (i = 1 to x). It is only necessary to set the potential difference. Alternatively, the path of the current flowing through the light emitting element may be blocked by a switch or the like. When the scanning line Gj (j = 1 to y) is selected, the switching transistor 102 whose gate is connected to the scanning line Gj (j = 1 to y) is turned on. The video signal input to the signal line Si (i = 1 to x) is input to the gate of the current control transistor 104 via the switching transistor 102. The gate of the driving transistor 103 is always supplied with a potential high enough to turn on the driving transistor when the current control transistor is on from the first power supply line Vi (i = 1 to x). ing.

なお、ビデオ信号の電位に従って、電流制御用トランジスタ104が、図2(A)に示すようにオンになっていても、図2(B)に示すようにオフになっていても、書き込み期間においては発光素子101への電流の供給は停止している。よって書き込み期間において、全ての発光素子101は非発光の状態である。そして走査線Gj(j=1〜y)の電位を制御することでスイッチング用トランジスタ102をオフにし、書き込み期間において書き込まれたビデオ信号の電位が保持される。   Note that in accordance with the potential of the video signal, the current control transistor 104 is turned on as shown in FIG. 2A or turned off as shown in FIG. The supply of current to the light emitting element 101 is stopped. Therefore, all the light-emitting elements 101 are in a non-light-emitting state in the writing period. Then, the switching transistor 102 is turned off by controlling the potential of the scanning line Gj (j = 1 to y), and the potential of the video signal written in the writing period is held.

次に保持期間では、発光素子101の対向電極と、第1の電源線Vi(i=1〜x)の間には、発光素子101に順方向バイアスの電流が供給されるような電位差が設けられており、電流制御用トランジスタ104がオンであるならば発光素子101に流れる電流の経路が確保されている状態にする。   Next, in the holding period, a potential difference is provided between the counter electrode of the light emitting element 101 and the first power supply line Vi (i = 1 to x) such that a forward bias current is supplied to the light emitting element 101. If the current control transistor 104 is on, a path for a current flowing through the light emitting element 101 is secured.

よって、ビデオ信号によって電流制御用トランジスタ104がオンになる場合は、図2(C)に示すように、第1の電源線Vi(i=1〜x)を介して電流が発光素子101に供給される。発光素子101に流れる電流は、駆動用トランジスタ103のドレイン電流と、発光素子101の電圧電流特性によって決まる。そして発光素子101は、供給される電流に見合った高さの輝度で発光する。逆に、書き込み期間において電流制御用トランジスタ104をオフにした場合、図2(D)に示すように、ビデオ信号の電位は容量素子105によって保持されているので、発光素子101への電流の供給は停止しており、発光素子101は非発光の状態を維持する。   Therefore, when the current control transistor 104 is turned on by the video signal, current is supplied to the light emitting element 101 through the first power supply line Vi (i = 1 to x) as illustrated in FIG. Is done. The current flowing through the light emitting element 101 is determined by the drain current of the driving transistor 103 and the voltage-current characteristics of the light emitting element 101. Then, the light emitting element 101 emits light with a luminance with a height corresponding to the supplied current. On the other hand, when the current control transistor 104 is turned off in the writing period, the potential of the video signal is held by the capacitor 105 as shown in FIG. Is stopped, and the light-emitting element 101 maintains a non-light-emitting state.

なお図1に示した画素において、発光素子101の対向電極と第1の電源線Vi(i=1〜x)の間の電位差を埋めることで、発光素子101への電流の供給を止める場合のスイッチの構成の一例を、図3(A)に示す。図3(A)に示すように、スイッチ110を切り替えることで、書き込み期間においては第1の電源線Viと、発光素子101の対向電極とに電位Vddを与え、保持期間においては発光素子101に順方向バイアスの電流が供給されるように、発光素子101の対向電極に電位Vssを、第1の電源線Viに電位Vddを与えることができる。   Note that in the pixel illustrated in FIG. 1, when the potential difference between the counter electrode of the light emitting element 101 and the first power supply line Vi (i = 1 to x) is filled, current supply to the light emitting element 101 is stopped. An example of the structure of the switch is illustrated in FIG. As shown in FIG. 3A, by switching the switch 110, the potential Vdd is supplied to the first power supply line Vi and the counter electrode of the light-emitting element 101 in the writing period, and the light-emitting element 101 is supplied in the holding period. The potential Vss can be applied to the counter electrode of the light emitting element 101 and the potential Vdd can be applied to the first power supply line Vi so that a forward bias current is supplied.

また、図1に示した画素において、発光素子101に流れる電流の経路を遮断することで、発光素子101への電流の供給を止める場合のスイッチの構成を、図3(B)に示す。図3(B)に示すように、書き込み期間においてはスイッチ111をオフすることで、発光素子101に流れる電流の経路を遮断して対向電極をフローティングにし、保持期間においてはスイッチ111をオンにすることで、発光素子101に流れる電流の経路を確保し、発光素子101に順方向バイアスの電流が供給されるようにすることができる。   In addition, FIG. 3B illustrates a structure of a switch in the pixel illustrated in FIG. 1 in the case where supply of current to the light-emitting element 101 is stopped by blocking a path of current flowing through the light-emitting element 101. As shown in FIG. 3B, by turning off the switch 111 in the writing period, the path of the current flowing through the light emitting element 101 is cut off, the counter electrode is floated, and the switch 111 is turned on in the holding period. Thus, a path for a current flowing through the light emitting element 101 can be secured, and a forward bias current can be supplied to the light emitting element 101.

書き込み期間と保持期間のタイミングの一例を、図4を用いて説明する。   An example of the timing of the writing period and the holding period will be described with reference to FIG.

図4は時間階調方式を用い、4ビット階調を表現する場合の例である。Ts1〜Ts4は各ビットに対応する保持期間である。保持期間Ts1〜Ts4は、その長さの比をTs1:Ts2:Ts3:Ts4=23:22:21:20=8:4:2:1としている。Tb1〜Tb4は、各ビットに対応する、走査線に沿って並ぶ1行の画素ごとの書き込み期間に相当する。また、Ta1〜Ta4は、各ビットに対応する書き込みが開始されてから、全てのラインの画素において終了するまでのトータルの書き込み期間に相当する。 FIG. 4 shows an example of expressing a 4-bit gradation using the time gradation method. Ts1 to Ts4 are holding periods corresponding to the respective bits. The holding periods Ts1 to Ts4 have a length ratio of Ts1: Ts2: Ts3: Ts4 = 2 3 : 2 2 : 2 1 : 2 0 = 8: 4: 2: 1. Tb <b> 1 to Tb <b> 4 correspond to a writing period for each pixel of one row arranged along the scanning line corresponding to each bit. Ta1 to Ta4 correspond to a total writing period from the start of writing corresponding to each bit to the end of pixels of all lines.

書き込み期間Tb1において、画素の1行目から順に走査線が選択され、スイッチング用トランジスタがオンする。次に、信号線よりビデオ信号が各画素に入力される。ビデオ信号の入力が完了した行においては、書き込み期間Tb1が終了し、該ビデオ信号の電位が保持される。上記動作が最終行まで行われ、期間Ta1が終了する。次に、全ての行において保持期間Ts1が開始される。保持期間では、書き込み期間Ta1において入力されたビデオ信号の電位によって、各画素の発光、非発光が制御される。そして全ての画素において一斉に保持期間が終了し、再び1行目の画素から、次のビットに対応する書き込み期間Tb2が開始される。   In the writing period Tb1, scanning lines are sequentially selected from the first row of pixels, and the switching transistor is turned on. Next, a video signal is input to each pixel from the signal line. In the row where the input of the video signal is completed, the writing period Tb1 ends and the potential of the video signal is held. The above operation is performed up to the last row, and the period Ta1 ends. Next, the holding period Ts1 is started in all rows. In the holding period, light emission and non-light emission of each pixel are controlled by the potential of the video signal input in the writing period Ta1. Then, the holding period ends for all the pixels all at once, and the writing period Tb2 corresponding to the next bit is started again from the pixels in the first row.

ここでは4ビット階調を表現する場合について説明したが、ビット数及び階調数はこれに限定されない。また、保持期間の順番はTs1〜Ts4である必要はなく、ランダムでもよいし、各保持期間を複数に分割して表示を行なってもよい。   Although the case of expressing a 4-bit gradation has been described here, the number of bits and the number of gradations are not limited to this. The order of the holding periods does not have to be Ts1 to Ts4, and may be random, or each holding period may be divided into a plurality of displays.

本発明では、電流制御用トランジスタ104を線形領域で動作させることで、そのドレイン電圧Vdsは発光素子101に加わる電圧Velに対して非常に小さくなり、ゲート電圧Vgsの僅かな変動が、発光素子101に流れる電流に影響しにくくなる。そして駆動用トランジスタ103のゲートの電位は、ビデオ信号によって制御されず、固定されている。よって、前記電流制御用トランジスタ104のゲート・ソース間に設けられた容量素子105の容量を大きくしたり、スイッチング用トランジスタ102のオフ電流を低く抑えたりしなくても、発光素子101に流れる電流が変動しにくくなる。また発光素子101に流れる電流は、電流制御用トランジスタ104のゲートにつく寄生容量による影響も受けない。そして、電流制御用トランジスタ104は発光素子101への電流の供給の有無を選択するのみであって、発光素子101に流れる電流の値は、駆動用トランジスタ103により決定される。このため、ばらつき要因が減り、画質を大いに高めることができる。また、スイッチング用トランジスタ102のオフ電流を低く抑えるためにプロセスを最適化しなくとも良いので、トランジスタの作製プロセスを簡略化することができ、コスト削減、歩留まり向上に大きく貢献することができる。   In the present invention, by operating the current control transistor 104 in the linear region, the drain voltage Vds becomes very small with respect to the voltage Vel applied to the light emitting element 101, and a slight change in the gate voltage Vgs is caused by the light emitting element 101. It becomes difficult to influence the current flowing through the. The gate potential of the driving transistor 103 is fixed without being controlled by the video signal. Therefore, even if the capacitance of the capacitor 105 provided between the gate and source of the current control transistor 104 is not increased or the off-state current of the switching transistor 102 is not reduced, the current flowing through the light-emitting element 101 can be reduced. It becomes difficult to fluctuate. Further, the current flowing through the light emitting element 101 is not affected by the parasitic capacitance attached to the gate of the current control transistor 104. The current control transistor 104 only selects whether or not current is supplied to the light emitting element 101, and the value of the current flowing through the light emitting element 101 is determined by the driving transistor 103. For this reason, variation factors can be reduced and the image quality can be greatly improved. In addition, since it is not necessary to optimize the process in order to keep the off-state current of the switching transistor 102 low, the manufacturing process of the transistor can be simplified, which can greatly contribute to cost reduction and yield improvement.

なお駆動用トランジスタ103は飽和領域で動作させるのが望ましいが、線形領域で動作させても良い。飽和領域では線形領域に比べて、ドレイン電流がゲート電圧Vgsの僅かな変動に対して、ドレイン電流が大きく影響しやすい。しかし本発明では、駆動用トランジスタ103を飽和領域で動作させても、駆動用トランジスタ103のゲートの電位が固定されているので、ゲート電圧Vgsが変動しない。駆動用トランジスタ103を飽和領域で動作させることで、ドレイン電流がドレイン電圧Vdsによって変化せず、Vgsのみによって定まるようになるので、発光素子の劣化に伴ってVelが大きくなる代わりにVdsが小さくなっても、ドレイン電流の値は一定に保たれる。よって、電界発光材料の劣化に伴う発光素子の輝度の低下や輝度むらの発生を抑えることができる。   Note that the driving transistor 103 is preferably operated in a saturation region, but may be operated in a linear region. In the saturation region, the drain current is more likely to affect the slight fluctuation of the gate voltage Vgs than in the linear region. However, in the present invention, even if the driving transistor 103 is operated in the saturation region, the gate voltage Vgs does not vary because the gate potential of the driving transistor 103 is fixed. By operating the driving transistor 103 in the saturation region, the drain current is not changed by the drain voltage Vds, but is determined only by Vgs. Therefore, Vds is reduced instead of increasing Vel as the light emitting element is deteriorated. Even so, the value of the drain current is kept constant. Therefore, it is possible to suppress a decrease in luminance or luminance unevenness due to deterioration of the electroluminescent material.

なおアクティブマトリクス型の発光装置は、ビデオ信号の入力後も発光素子への電流の供給をある程度維持することができるので、パネルの大型化、高精細化に柔軟に対応することができ、今後の主流となりつつある。具体的に提案されている、アクティブマトリクス型発光装置における画素の構成は、発光装置のメーカーによって異なっており、それぞれに特色のある技術的工夫が凝らされている。図5に、アクティブマトリクス型の発光装置における駆動方法の分類を、体系的に示す。   Note that the active matrix light-emitting device can maintain current supply to the light-emitting element to some extent even after video signals are input, so it can flexibly cope with the increase in size and definition of panels. It is becoming mainstream. Specifically, the configuration of the pixels in the active matrix light-emitting device that has been proposed differs depending on the manufacturer of the light-emitting device, and each has its own technical ideas. FIG. 5 shows a systematic classification of driving methods in the active matrix light-emitting device.

図5に示すように、アクティブマトリクス型の発光装置における駆動方法は、大まかに、ビデオ信号がデジタルのものと、アナログのものとに分類できる。そしてアナログに分類される発光装置は、さらに、発光素子に流す電流値をアナログ的に変調させる電流変調と、インバータのオンとオフの長さを変化させることで、階調を表現する時間変調とに分類される。電流変調の発光装置は、Tr特性補正回路ありのものと、なしのものに分類できる。Tr特性補正回路とは、駆動用トランジスタの特性ばらつきを補正する回路であり、閾値電圧のみ補正する回路や電流値(閾値電圧、移動度等すべて含む)を補正する回路がある。   As shown in FIG. 5, the driving method in the active matrix light emitting device can be roughly classified into a digital video signal and an analog video signal. The light-emitting device classified as analog further includes current modulation for analog-modulating the current value flowing through the light-emitting element, and time modulation for expressing gradation by changing the on and off lengths of the inverter. are categorized. Current modulation light-emitting devices can be classified into those with and without a Tr characteristic correction circuit. The Tr characteristic correction circuit is a circuit that corrects variation in characteristics of the driving transistor, and includes a circuit that corrects only a threshold voltage and a circuit that corrects a current value (including all threshold voltage, mobility, and the like).

電流変調に分類されるTr特性補正回路ありの発光装置は、さらに電圧プログラミングで閾値電圧補正をするものと、電流プログラミングで電流値補正をするものとに分類される。電圧プログラミングは、ビデオ信号を電圧で入力し、駆動用トランジスタの閾値電圧のばらつきを補正するものである。一方、電流プログラミングは、駆動用トランジスタの電流値(閾値電圧、移動度もすべて含む)のばらつきを補正するものである。ビデオ信号は電流で入力する。発光素子は電流駆動素子であり、電流によって発光輝度が決まるのでデータとして電流値を用いた方が直接的である。   Light-emitting devices with a Tr characteristic correction circuit that are classified as current modulation are further classified into those that perform threshold voltage correction by voltage programming and those that perform current value correction by current programming. In the voltage programming, a video signal is input as a voltage, and a variation in threshold voltage of a driving transistor is corrected. On the other hand, the current programming corrects variations in the current value (including threshold voltage and mobility) of the driving transistor. The video signal is input as a current. Since the light emitting element is a current driving element, and the luminance of light emission is determined by the current, it is more direct to use the current value as data.

そして、電流プログラミングで電流値補正をする発光装置は、さらに電流ミラー型と、電流ミラーを用いないタイプに分類される。電流ミラー型は、カレントミラー回路を利用したピクセル回路で、電流を設定するトランジスタと発光素子への電流供給を行なうトランジスタを別々に配置する。ミラーとなる2つのトランジスタの特性が揃っていることが大前提となる。電流ミラーを用いないタイプの発光装置は、カレントミラー回路を用いず、1つのトランジスタで電流設定と発光素子への電流供給を行なう。   The light emitting device that corrects the current value by current programming is further classified into a current mirror type and a type that does not use a current mirror. The current mirror type is a pixel circuit using a current mirror circuit, in which a transistor for setting a current and a transistor for supplying a current to a light emitting element are separately arranged. The main premise is that the characteristics of the two transistors serving as mirrors are uniform. A light emitting device of a type that does not use a current mirror does not use a current mirror circuit, and performs current setting and current supply to the light emitting element with one transistor.

一方、デジタルに分類される発光装置は、面積階調と時間諧調に分類される。面積階調は画素内にサブピクセルを設け、その発光面積に1:2:4:8:…のように重みをつけて、その選択により階調表示を行なうものである。面積諧調には、発光時ゲート電位固定法がある。発光時ゲート電位固定法は、発光素子の発光期間、駆動用トランジスタのゲートの電位を固定することで、駆動用トランジスタのVgsを一定にし、表示不良を改善するものである。ビデオ信号は駆動用トランジスタと直列に配置された電流制御用トランジスタのゲートに入力される。   On the other hand, light emitting devices classified as digital are classified into area gradation and time gradation. In the area gradation, subpixels are provided in a pixel, and the light emission area is weighted as 1: 2: 4: 8:..., And gradation display is performed by selection. As the area gradation, there is a gate potential fixing method during light emission. In the light emission gate potential fixing method, the Vgs of the driving transistor is fixed by fixing the light emission period of the light emitting element and the gate potential of the driving transistor, thereby improving display defects. The video signal is input to the gate of a current control transistor arranged in series with the driving transistor.

時間諧調は、1フレームを幾つかのサブフレームに分け、それぞれの発光時間に1:2:4:8:…のように重みをつけ、その選択によって階調表示を行なうものである。時間諧調は、DPS(Display Period Separated)駆動と、SES(Simultaneous Erasing Scan)駆動とに分類される。DPS駆動は、サブフレームがそれぞれ、データ書き込み期間(Addressing Period)と発光期間(Lighting Period)の2つの部分より構成される。DPS駆動については、” M .Mizukami, et al. ,6-Bit Digital VGA OLED, SID00 Digest,p.912”に記載されている。DPS駆動には、上述したような発光時ゲート電位固定法がある。そして本発明の発光装置は、DPS駆動の発光時ゲート電位固定法に分類される。   In time gradation, one frame is divided into several sub-frames, and the light emission times are given weights such as 1: 2: 4: 8:. Time gradation is classified into DPS (Display Period Separated) drive and SES (Simultaneous Erasing Scan) drive. In DPS driving, each subframe is composed of two parts, a data writing period (Addressing Period) and a light emitting period (Lighting Period). DPS driving is described in “M. Mizukami, et al., 6-Bit Digital VGA OLED, SID00 Digest, p. 912”. The DPS drive includes the above-described gate potential fixing method during light emission. The light-emitting device of the present invention is classified as a DPS-driven light emission gate potential fixing method.

SES駆動は、消去用トランジスタを用いることで、データ書き込み期間と発光期間を重ねることができ、発光素子の発光期間を長くすることができる。SES駆動については、”K .Inukai, et al. , 4.0-in. TFT-OLED Displays and a Novel Digital Driving Method , SID00 Digest,p.924”に記載されている。SES駆動はさらに、定電流駆動と定電圧駆動とに分類される。定電流駆動は発光素子を一定電流で駆動するものであり、発光素子の抵抗変化によらず、一定電流が流れる。定電圧駆動は、発光素子を一定電圧で駆動するものである。定電圧駆動には、上述したような発光時ゲート電位固定法がある。   In the SES drive, by using an erasing transistor, the data writing period and the light emission period can be overlapped, and the light emission period of the light emitting element can be extended. SES driving is described in “K. Inukai, et al., 4.0-in. TFT-OLED Displays and a Novel Digital Driving Method, SID00 Digest, p. 924”. SES driving is further classified into constant current driving and constant voltage driving. In the constant current driving, the light emitting element is driven with a constant current, and a constant current flows regardless of the resistance change of the light emitting element. In the constant voltage drive, the light emitting element is driven at a constant voltage. The constant voltage drive includes the gate potential fixing method during light emission as described above.

定電流駆動の発光装置は、さらにTr特性補正回路ありのものと、なしのものとに分類される。Tr特性補正回路ありの発光装置は、国際公開番号WO03/027997に記載されている発光装置の駆動(CCT1)のものと、特開平2003−255896号公報に記載されている発光装置の駆動(CCSP)のものとがある。Tr特性補正回路なしの発光装置は、さらに、駆動Tr ロングチャネル長のものと、発光時ゲート電位固定法のものとに分類される。発光時ゲート電位固定法の発光装置の発光装置にも、駆動Tr ロングチャネル長のものがある。駆動Tr ロングチャネル長については、特開平2003−295793号公報に記載されている。駆動Tr ロングチャネル長は、定電流駆動時の駆動用トランジスタの特性ばらつきを抑制するものである。ゲート長を超ロングにすることで、閾値電圧近傍のVgsを使わないため各画素の発光素子に流れる電流値のばらつきを低減できる。   The constant current drive light emitting devices are further classified into those having a Tr characteristic correction circuit and those having no Tr characteristic correction circuit. The light emitting device with a Tr characteristic correction circuit includes a light emitting device driving (CCT1) described in International Publication No. WO03 / 027997 and a light emitting device driving (CCSP) described in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-255896. ) The light emitting devices without the Tr characteristic correction circuit are further classified into those having a driving Tr long channel length and those having a gate potential fixing method during light emission. Some light emitting devices of the light emitting device using the gate potential fixing method during light emission have a drive Tr long channel length. The driving Tr long channel length is described in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-295793. The driving Tr long channel length suppresses variation in characteristics of the driving transistor during constant current driving. By making the gate length ultra-long, Vgs in the vicinity of the threshold voltage is not used, so that variations in the value of the current flowing through the light emitting element of each pixel can be reduced.

図6に、ビデオ信号がデジタルの発光装置において、ビデオ信号が電圧を用いているのか、電流を用いているのかで分類した、駆動方法の一覧を示す。図6に示すように、発光素子の発光時において、画素に入力されるビデオ信号が定電圧(CV)のものと、定電流(CC)のものとがある。   FIG. 6 shows a list of driving methods classified according to whether a video signal uses voltage or current in a digital light emitting device. As shown in FIG. 6, when the light emitting element emits light, there are a video signal input to the pixel having a constant voltage (CV) and a constant current (CC).

ビデオ信号が定電圧(CV)のものには、発光素子に印加される電圧が一定のもの(CVCV)と、発光素子に流れる電流が一定のもの(CVCC)とがある。またビデオ信号が定電流(CC)のものには、発光素子に印加される電圧が一定のもの(CCCV)と、発光素子に流れる電流が一定のもの(CCCC)とがある。   A video signal having a constant voltage (CV) includes a constant voltage (CVCV) applied to the light emitting element and a constant current (CVCC) flowing through the light emitting element. Video signals having a constant current (CC) include a constant voltage applied to the light emitting element (CCCV) and a constant current flowing through the light emitting element (CCCC).

本発明の発光装置は、駆動用トランジスタを線形領域で動作させた場合はCVCVに、飽和領域で動作させた場合はCVCCに分類される。   The light-emitting device of the present invention is classified as CVCV when the driving transistor is operated in the linear region, and is classified as CVCC when it is operated in the saturation region.

(実施の形態2)
本実施の形態では、実施の形態1とは異なる、本発明の発光装置における画素の一形態について説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, one embodiment of a pixel in the light-emitting device of the present invention, which is different from that in Embodiment 1, is described.

図7(A)に、本実施の形態における画素の構成を示す。図7(A)に示す画素は、発光素子201と、ビデオ信号の画素への入力を制御するためのスイッチング素子として用いるスイッチング用トランジスタ202と、発光素子201に流れる電流値を制御する駆動用トランジスタ203、発光素子201への電流の供給を制御する電流制御用トランジスタ204とを有している。さらに本実施の形態のように、ビデオ信号の電位を保持するための容量素子205を画素に設けても良い。   FIG. 7A illustrates a structure of a pixel in this embodiment mode. A pixel shown in FIG. 7A includes a light-emitting element 201, a switching transistor 202 used as a switching element for controlling input of a video signal to the pixel, and a driving transistor for controlling a current value flowing through the light-emitting element 201. 203, and a current control transistor 204 that controls supply of current to the light emitting element 201. Further, as in this embodiment, a capacitor 205 for holding the potential of the video signal may be provided in the pixel.

駆動用トランジスタ203及び電流制御用トランジスタ204は同じ極性を有していても、異なる極性を有していてもどちらでも良い。また駆動用トランジスタ203は、飽和領域動作させても良いし、線形領域で動作させても良い。スイッチング用トランジスタ202及び電流制御用トランジスタ204は線形領域で動作させる。駆動用トランジスタ203にはエンハンスメント型トランジスタを用いてもよいし、ディプリーション型トランジスタを用いてもよい。また、スイッチング用トランジスタ202はn型であっても良いし、p型であっても良い。   The driving transistor 203 and the current control transistor 204 may have the same polarity or different polarities. Further, the driving transistor 203 may be operated in a saturation region or in a linear region. The switching transistor 202 and the current control transistor 204 are operated in a linear region. The driving transistor 203 may be an enhancement type transistor or a depletion type transistor. The switching transistor 202 may be n-type or p-type.

スイッチング用トランジスタ202のゲートは、第1の走査線Gaj(j=1〜y)に接続されている。スイッチング用トランジスタ202のソースとドレインは、一方が信号線Si(i=1〜x)に、もう一方が電流制御用トランジスタ204のゲートに接続されている。駆動用トランジスタ203のゲートは第2の走査線Gbj(j=1〜y)に接続されている。そして駆動用トランジスタ203及び電流制御用トランジスタ204は、電源線Vi(i=1〜x)から供給される電流が、駆動用トランジスタ203及び電流制御用トランジスタ204のドレイン電流として発光素子201に供給されるように、電源線Vi(i=1〜x)、発光素子201と接続されている。本実施の形態では、電流制御用トランジスタ204のソースが電源線Vi(i=1〜x)に接続され、駆動用トランジスタ203のドレインが発光素子201の画素電極に接続される。   The gate of the switching transistor 202 is connected to the first scanning line Gaj (j = 1 to y). One of the source and the drain of the switching transistor 202 is connected to the signal line Si (i = 1 to x), and the other is connected to the gate of the current control transistor 204. The gate of the driving transistor 203 is connected to the second scanning line Gbj (j = 1 to y). In the driving transistor 203 and the current control transistor 204, the current supplied from the power supply line Vi (i = 1 to x) is supplied to the light emitting element 201 as the drain current of the driving transistor 203 and the current control transistor 204. As shown, the power line Vi (i = 1 to x) and the light emitting element 201 are connected. In this embodiment mode, the source of the current control transistor 204 is connected to the power supply line Vi (i = 1 to x), and the drain of the driving transistor 203 is connected to the pixel electrode of the light emitting element 201.

なお本実施の形態では、駆動用トランジスタ203のソースが電源線Vi(i=1〜x)に接続され、電流制御用トランジスタ204のドレインが発光素子201の画素電極に接続されていても良い。   Note that in this embodiment mode, the source of the driving transistor 203 may be connected to the power supply line Vi (i = 1 to x), and the drain of the current control transistor 204 may be connected to the pixel electrode of the light-emitting element 201.

発光素子201は陽極と陰極と、陽極と陰極との間に設けられた電界発光層とを有する。陽極と陰極は、いずれか一方を画素電極、他方を対向電極として用いる。   The light-emitting element 201 includes an anode, a cathode, and an electroluminescent layer provided between the anode and the cathode. One of the anode and the cathode is used as a pixel electrode and the other is used as a counter electrode.

容量素子205が有する2つの電極は、一方は電源線Vi(i=1〜x)に接続されており、もう一方は電流制御用トランジスタ204のゲートに接続されている。容量素子205は、電流制御用トランジスタ204のゲート電圧を保持するために設けられている。なお図7(A)では容量素子205を設ける構成を示したが、本発明はこの構成に限定されず、容量素子205を設けない構成にしても良い。   One of the two electrodes of the capacitor 205 is connected to the power supply line Vi (i = 1 to x), and the other is connected to the gate of the current control transistor 204. The capacitor element 205 is provided to hold the gate voltage of the current control transistor 204. Note that FIG. 7A illustrates a structure in which the capacitor 205 is provided; however, the present invention is not limited to this structure, and the capacitor 205 may be omitted.

図7(A)のように、駆動用トランジスタ203および電流制御用トランジスタ204をp型とする場合、駆動用トランジスタ203のドレインと発光素子201の陽極とを接続するのが望ましい。つまり陽極を画素電極とし、陰極を対向電極として用いるのが望ましい。逆に駆動用トランジスタ203および電流制御用トランジスタ204をn型とするならば、駆動用トランジスタ203のソースと発光素子201の陰極とを接続するのが望ましい。つまり陰極を画素電極とし、陽極を対向電極として用いるのが望ましい。   As shown in FIG. 7A, when the driving transistor 203 and the current control transistor 204 are p-type, it is desirable to connect the drain of the driving transistor 203 and the anode of the light-emitting element 201. That is, it is desirable to use the anode as a pixel electrode and the cathode as a counter electrode. Conversely, if the driving transistor 203 and the current control transistor 204 are n-type, it is desirable to connect the source of the driving transistor 203 and the cathode of the light emitting element 201. That is, it is desirable to use the cathode as the pixel electrode and the anode as the counter electrode.

次に、図7(A)に示した画素の駆動方法について説明する。図7(A)に示す画素は、実施の形態1の場合と同様に、その動作を書き込み期間と保持期間とに分けて説明することができる。   Next, a method for driving the pixel illustrated in FIG. As in the case of Embodiment 1, the operation of the pixel illustrated in FIG. 7A can be described by being divided into a writing period and a holding period.

まず書き込み期間において、電流制御用トランジスタ204のスイッチングに関わらず、発光素子201への電流の供給を止めておく。具体的には、実施の形態1と同様に、発光素子201の対向電極と第1の電源線Vi(i=1〜x)の間の電位差を埋めれば良い。または、発光素子201をダイオードに見立てたときに、発光素子201が有する一対の電極間に逆方向バイアスの電圧がかけられるように、対向電極と第1の電源線Vi(i=1〜x)の間の電位差を設定すれば良い。或いは、発光素子201に流れる電流の経路をスイッチ等で遮断しても良い。例えば、図3に示したような構成を有するスイッチを、用いることができる。また図7(A)に示す画素では、第2の走査線Gbjの電位を制御することで、書き込み期間において駆動用トランジスタ203を強制的にオフし、発光素子に流れる電流の経路を遮断することができる。画素内の駆動用トランジスタ203を用いて発光素子201への電流の供給を止めることで、対向電極の電位を書き込み期間においても一定にしておける。したがって、書き込み期間から保持期間への移行の際と、保持期間から書き込み期間への移行の際において、対向電極への充放電に伴う消費電力を抑えることができる。   First, in the writing period, the supply of current to the light emitting element 201 is stopped regardless of the switching of the current control transistor 204. Specifically, as in Embodiment Mode 1, a potential difference between the counter electrode of the light-emitting element 201 and the first power supply line Vi (i = 1 to x) may be filled. Alternatively, when the light emitting element 201 is regarded as a diode, the counter electrode and the first power supply line Vi (i = 1 to x) are applied so that a reverse bias voltage is applied between the pair of electrodes included in the light emitting element 201. What is necessary is just to set the electric potential difference between. Alternatively, the path of the current flowing through the light emitting element 201 may be blocked by a switch or the like. For example, a switch having a configuration as shown in FIG. 3 can be used. In the pixel shown in FIG. 7A, the potential of the second scan line Gbj is controlled so that the driving transistor 203 is forcibly turned off in the writing period and the path of the current flowing through the light-emitting element is blocked. Can do. By stopping the supply of current to the light-emitting element 201 using the driving transistor 203 in the pixel, the potential of the counter electrode can be kept constant during the writing period. Therefore, power consumption associated with charging / discharging of the counter electrode can be suppressed during the transition from the writing period to the holding period and during the transition from the holding period to the writing period.

そして、書き込み期間において第1の走査線Gaj(j=1〜y)が選択されると、第1の走査線Gaj(j=1〜y)にゲートが接続されているスイッチング用トランジスタ202がオンになる。そして、信号線S1〜Sxに入力されたビデオ信号が、スイッチング用トランジスタ202を介して電流制御用トランジスタ204のゲートに入力される。該ビデオ信号の電位は、容量素子205によって保持される。   When the first scanning line Gaj (j = 1 to y) is selected in the writing period, the switching transistor 202 whose gate is connected to the first scanning line Gaj (j = 1 to y) is turned on. become. The video signals input to the signal lines S1 to Sx are input to the gate of the current control transistor 204 via the switching transistor 202. The potential of the video signal is held by the capacitor 205.

第1の走査線Gajが順に選択され、全ての画素において書き込み期間が終了すると、次に全ての画素において一斉に保持期間が開始される。   When the first scanning line Gaj is sequentially selected and the writing period ends in all the pixels, the holding period starts in all the pixels at the same time.

保持期間では、発光素子201の対向電極と、第1の電源線Vi(i=1〜x)の間には、発光素子201に順方向バイアスの電流が供給されるような電位差が設けられており、電流制御用トランジスタ204がオンであるならば発光素子201に流れる電流の経路が確保される状態とする。また、第2の走査線Gbj(j=1〜y)が選択され、駆動用トランジスタ203のゲートには、電流制御用トランジスタ204がオンのときに駆動用トランジスタ203がオンになるような高さの電位が与えられる。このとき容量素子205によって保持されたビデオ信号の電位により、電流制御用トランジスタ204がオンになっている場合は、電源線Vi(i=1〜x)を介して電流が発光素子201に供給される。電流制御用トランジスタ204は線形領域で動作しているため、発光素子201に流れる電流は、駆動用トランジスタ203と発光素子201の電圧電流特性によって決まる。そして発光素子201は、供給される電流に見合った高さの輝度で発光する。   In the holding period, a potential difference is provided between the counter electrode of the light emitting element 201 and the first power supply line Vi (i = 1 to x) such that a forward bias current is supplied to the light emitting element 201. If the current control transistor 204 is on, a path for the current flowing through the light emitting element 201 is secured. Further, the second scanning line Gbj (j = 1 to y) is selected, and the gate of the driving transistor 203 has a height at which the driving transistor 203 is turned on when the current control transistor 204 is turned on. Is given. At this time, when the current control transistor 204 is turned on by the potential of the video signal held by the capacitor 205, current is supplied to the light-emitting element 201 through the power supply line Vi (i = 1 to x). The Since the current control transistor 204 operates in a linear region, the current flowing through the light emitting element 201 is determined by the voltage-current characteristics of the driving transistor 203 and the light emitting element 201. The light-emitting element 201 emits light with a luminance with a height corresponding to the supplied current.

また容量素子205によって保持されたビデオ信号の電位によって電流制御用トランジスタ204がオフになる場合は、発光素子201への電流の供給は停止されており、発光素子201は非発光の状態のままである。   In addition, when the current control transistor 204 is turned off by the potential of the video signal held by the capacitor 205, supply of current to the light-emitting element 201 is stopped, and the light-emitting element 201 remains in a non-light-emitting state. is there.

なお、第2の走査線Gbjのレイアウトは、図7(A)に示した構成に限定されない。例えば図7(B)に示すように、第2の走査線Gbi(i=1〜y)を第1の走査線Gajと交差させ、かつ信号線Siと並列に配置しても良い。また図7(C)に示すように、信号線Siを共有している画素間で、駆動用トランジスタ203のゲート電極を、複数の配線で電気的に接続し、該複数の配線及び駆動用トランジスタ203のゲート電極を第2の走査線Gbi(i=1〜y)として機能させても良い。なお図7(C)の駆動用トランジスタ203を示す回路記号は、ゲート電極の異なる2点にコンタクト領域を設けたトランジスタを表したものであり、接続関係が通常と異なるため、特にこの様に表した。この場合、第2の走査線Gbi(i=1〜y)として機能する複数の配線を、信号線Si側にレイアウトしてもよいが、図7(D)に示すように、電源線Vi側にレイアウトさせても良い。また、図7(E)に示すように、電源線Vjを信号線Siと交差させ、かつ第1の走査線Gajと並列に配置し、第2の走査線Gbi(i=1〜y)を第1の走査線Gajと交差させ、かつ信号線Siと並列に配置しても良い。   Note that the layout of the second scan line Gbj is not limited to the structure illustrated in FIG. For example, as shown in FIG. 7B, the second scanning line Gbi (i = 1 to y) may be crossed with the first scanning line Gaj and arranged in parallel with the signal line Si. 7C, the gate electrode of the driving transistor 203 is electrically connected by a plurality of wirings between pixels sharing the signal line Si, and the plurality of wirings and the driving transistor are connected. The gate electrode 203 may function as the second scanning line Gbi (i = 1 to y). Note that the circuit symbol indicating the driving transistor 203 in FIG. 7C represents a transistor in which a contact region is provided at two different points of the gate electrode. did. In this case, a plurality of wirings functioning as the second scanning lines Gbi (i = 1 to y) may be laid out on the signal line Si side. However, as shown in FIG. May be laid out. Further, as shown in FIG. 7E, the power supply line Vj intersects with the signal line Si and is arranged in parallel with the first scanning line Gaj, and the second scanning line Gbi (i = 1 to y) is provided. You may cross | intersect 1st scanning line Gaj, and you may arrange | position in parallel with signal line Si.

(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態1、実施の形態2とは異なる、本発明の発光装置における、画素の構成について説明する。
(Embodiment 3)
In this embodiment mode, a structure of a pixel in a light-emitting device of the present invention, which is different from those in Embodiment Modes 1 and 2, will be described.

図8(A)に、本実施の形態における画素の構成を示す。図8(A)に示す画素は、発光素子211と、ビデオ信号の画素への入力を制御するためのスイッチング素子として用いるスイッチング用トランジスタ212と、発光素子211に流れる電流値を制御する駆動用トランジスタ213、発光素子211への電流の供給を制御する電流制御用トランジスタ214とを有している。さらに本実施の形態のように、ビデオ信号の電位を保持するための容量素子215を画素に設けても良い。   FIG. 8A illustrates a structure of a pixel in this embodiment mode. A pixel illustrated in FIG. 8A includes a light-emitting element 211, a switching transistor 212 used as a switching element for controlling input of a video signal to the pixel, and a driving transistor for controlling a current value flowing through the light-emitting element 211. 213, and a current control transistor 214 that controls supply of current to the light emitting element 211. Further, as in this embodiment, a capacitor 215 for holding the potential of the video signal may be provided in the pixel.

駆動用トランジスタ213及び電流制御用トランジスタ214は同じ極性を有していても、異なる極性を有していてもどちらでも良い。また駆動用トランジスタ213は、飽和領域動作させても良いし、線形領域で動作させても良い。駆動用トランジスタ213にはエンハンスメント型トランジスタを用いてもよいし、ディプリーション型トランジスタを用いてもよい。電流制御用トランジスタ214は線形領域で動作させる。また、スイッチング用トランジスタ212はn型であっても良いし、p型であっても良い。   The driving transistor 213 and the current control transistor 214 may have the same polarity or different polarities. Further, the driving transistor 213 may be operated in a saturation region or may be operated in a linear region. As the driving transistor 213, an enhancement type transistor or a depletion type transistor may be used. The current control transistor 214 is operated in a linear region. The switching transistor 212 may be n-type or p-type.

スイッチング用トランジスタ212のゲートは、走査線Gj(j=1〜y)に接続されている。スイッチング用トランジスタ212のソースとドレインは、一方が信号線Si(i=1〜x)に、もう一方が電流制御用トランジスタ214のゲートに接続されている。駆動用トランジスタ213のゲートは電源線Vi(i=1〜y)に接続されている。そして駆動用トランジスタ213及び電流制御用トランジスタ214は、電源線Vi(i=1〜x)から供給される電流が、駆動用トランジスタ213及び電流制御用トランジスタ214のドレイン電流として発光素子211に供給されるように、電源線Vi(i=1〜x)、発光素子211と接続されている。本実施の形態では、電流制御用トランジスタ214のソースが電源線Vi(i=1〜x)に接続され、駆動用トランジスタ213のドレインが発光素子211の画素電極に接続される。   The gate of the switching transistor 212 is connected to the scanning line Gj (j = 1 to y). One of the source and the drain of the switching transistor 212 is connected to the signal line Si (i = 1 to x), and the other is connected to the gate of the current control transistor 214. The gate of the driving transistor 213 is connected to the power supply line Vi (i = 1 to y). In the driving transistor 213 and the current control transistor 214, the current supplied from the power supply line Vi (i = 1 to x) is supplied to the light emitting element 211 as the drain current of the driving transistor 213 and the current control transistor 214. As shown, the power line Vi (i = 1 to x) and the light emitting element 211 are connected. In this embodiment, the source of the current control transistor 214 is connected to the power supply line Vi (i = 1 to x), and the drain of the driving transistor 213 is connected to the pixel electrode of the light emitting element 211.

なお本実施の形態では、駆動用トランジスタ213のソースが電源線Vi(i=1〜x)に接続され、電流制御用トランジスタ214のドレインが発光素子211の画素電極に接続されていても良い。   Note that in this embodiment mode, the source of the driving transistor 213 may be connected to the power supply line Vi (i = 1 to x), and the drain of the current control transistor 214 may be connected to the pixel electrode of the light-emitting element 211.

発光素子211は陽極と陰極と、陽極と陰極との間に設けられた電界発光層とを有する。陽極と陰極は、いずれか一方を画素電極、他方を対向電極として用いる。   The light-emitting element 211 includes an anode, a cathode, and an electroluminescent layer provided between the anode and the cathode. One of the anode and the cathode is used as a pixel electrode and the other is used as a counter electrode.

容量素子215が有する2つの電極は、一方は電源線Vi(i=1〜x)に接続されており、もう一方は電流制御用トランジスタ214のゲートに接続されている。容量素子215は、電流制御用トランジスタ214のゲート電圧を保持するために設けられている。なお図8(A)では容量素子215を設ける構成を示したが、本発明はこの構成に限定されず、容量素子215を設けない構成にしても良い。   One of the two electrodes of the capacitor 215 is connected to the power supply line Vi (i = 1 to x), and the other is connected to the gate of the current control transistor 214. The capacitive element 215 is provided to hold the gate voltage of the current control transistor 214. Note that FIG. 8A illustrates a structure in which the capacitor 215 is provided; however, the present invention is not limited to this structure, and the capacitor 215 may not be provided.

図8(A)のように、駆動用トランジスタ213および電流制御用トランジスタ214をp型とする場合、駆動用トランジスタ213のドレインと発光素子211の陽極とを接続するのが望ましい。つまり陽極を画素電極とし、陰極を対向電極として用いるのが望ましい。逆に駆動用トランジスタ213および電流制御用トランジスタ214をn型とするならば、駆動用トランジスタ213のソースと発光素子211の陰極とを接続するのが望ましい。つまり陰極を画素電極とし、陽極を対向電極として用いるのが望ましい。   As shown in FIG. 8A, in the case where the driving transistor 213 and the current control transistor 214 are p-type, it is desirable to connect the drain of the driving transistor 213 and the anode of the light-emitting element 211. That is, it is desirable to use the anode as a pixel electrode and the cathode as a counter electrode. Conversely, if the driving transistor 213 and the current control transistor 214 are n-type, it is desirable to connect the source of the driving transistor 213 and the cathode of the light emitting element 211. That is, it is desirable to use the cathode as the pixel electrode and the anode as the counter electrode.

次に、図8(A)に示した画素の駆動方法について説明する。図8(A)に示す画素は、実施の形態1の場合と同様に、その動作を書き込み期間と保持期間とに分けて説明することができる。   Next, a method for driving the pixel illustrated in FIG. As in the case of Embodiment 1, the operation of the pixel illustrated in FIG. 8A can be described by being divided into a writing period and a holding period.

まず書き込み期間において、電流制御用トランジスタ214のスイッチングに関わらず、発光素子211への電流の供給を止めておく。具体的には、実施の形態1と同様に、発光素子211の対向電極と第1の電源線Vi(i=1〜x)の間の電位差を埋めれば良い。または、発光素子をダイオードに見立てたときに、発光素子211が有する一対の電極間に逆方向バイアスの電圧がかけられるように、対向電極と第1の電源線Vi(i=1〜x)の間の電位差を設定すれば良い。或いは、発光素子211に流れる電流の経路をスイッチ等で遮断しても良い。例えば、図3に示したような構成を有するスイッチを、用いることができる。   First, in the writing period, supply of current to the light emitting element 211 is stopped regardless of switching of the current control transistor 214. Specifically, as in the first embodiment, a potential difference between the counter electrode of the light-emitting element 211 and the first power supply line Vi (i = 1 to x) may be filled. Alternatively, when the light emitting element is regarded as a diode, the counter electrode and the first power supply line Vi (i = 1 to x) are applied so that a reverse bias voltage is applied between the pair of electrodes included in the light emitting element 211. A potential difference between them may be set. Alternatively, the path of the current flowing through the light emitting element 211 may be blocked by a switch or the like. For example, a switch having a configuration as shown in FIG. 3 can be used.

そして、書き込み期間において走査線Gj(j=1〜y)が選択されると、走査線Gj(j=1〜y)にゲートが接続されているスイッチング用トランジスタ212がオンになる。そして、信号線S1〜Sxに入力されたビデオ信号が、スイッチング用トランジスタ212を介して、電流制御用トランジスタ214のゲートに入力される。該ビデオ信号の電位は、容量素子215によって保持される。なお、駆動用トランジスタ213のゲートには、電流制御用トランジスタ214がオンのときに駆動用トランジスタ213がオンになるような高さの電位が、第1の電源線Vi(i=1〜x)から常に与えられているが、上述したように書き込み期間においては発光素子211への電流の供給は停止しているので、電流制御用トランジスタ214のオン、オフに関わらず、発光素子211は非発光のままである。   When the scanning line Gj (j = 1 to y) is selected in the writing period, the switching transistor 212 whose gate is connected to the scanning line Gj (j = 1 to y) is turned on. The video signals input to the signal lines S1 to Sx are input to the gate of the current control transistor 214 via the switching transistor 212. The potential of the video signal is held by the capacitor 215. Note that the gate of the driving transistor 213 has a potential high enough to turn on the driving transistor 213 when the current control transistor 214 is on. The first power supply line Vi (i = 1 to x). However, since the supply of current to the light emitting element 211 is stopped during the writing period as described above, the light emitting element 211 does not emit light regardless of whether the current control transistor 214 is on or off. Remains.

走査線Gjが順に選択され、全ての画素において書き込み期間が終了すると、次に全ての画素において一斉に保持期間が開始される。   When the scanning line Gj is selected in order and the writing period ends for all the pixels, the holding period starts for all the pixels at the same time.

保持期間では、発光素子211の対向電極と、第1の電源線Vi(i=1〜x)の間には、発光素子211に順方向バイアスの電流が供給されるような電位差が設けられており、電流制御用トランジスタ214がオンであるならば発光素子211に流れる電流の経路が確保される状態とする。また、駆動用トランジスタ213のゲートには、電流制御用トランジスタ214がオンのときに駆動用トランジスタ213がオンになるような高さの電位が、第1の電源線Vi(i=1〜x)から常に与えられている。このとき容量素子215によって保持されたビデオ信号の電位により、電流制御用トランジスタ214がオンになっている場合は、電源線Vi(i=1〜x)を介して電流が発光素子211に供給される。電流制御用トランジスタ214は線形領域で動作しているため、発光素子211に流れる電流は、駆動用トランジスタ213と発光素子211の電圧電流特性によって決まる。そして発光素子211は、供給される電流に見合った高さの輝度で発光する。   In the holding period, a potential difference is provided between the counter electrode of the light emitting element 211 and the first power supply line Vi (i = 1 to x) such that a forward bias current is supplied to the light emitting element 211. If the current control transistor 214 is on, a path for a current flowing through the light emitting element 211 is secured. The gate of the driving transistor 213 has a potential high enough to turn on the driving transistor 213 when the current control transistor 214 is on. The first power supply line Vi (i = 1 to x). Is always given by. At this time, when the current control transistor 214 is turned on by the potential of the video signal held by the capacitor 215, current is supplied to the light emitting element 211 via the power supply line Vi (i = 1 to x). The Since the current control transistor 214 operates in a linear region, the current flowing through the light emitting element 211 is determined by the voltage-current characteristics of the driving transistor 213 and the light emitting element 211. Then, the light emitting element 211 emits light with a luminance with a height corresponding to the supplied current.

また容量素子215によって保持されたビデオ信号の電位によって電流制御用トランジスタ214がオフになる場合は、発光素子211への電流の供給は停止されており、発光素子211は非発光のままである。   When the current control transistor 214 is turned off by the potential of the video signal held by the capacitor 215, the supply of current to the light-emitting element 211 is stopped, and the light-emitting element 211 remains non-light-emitting.

(実施の形態4)
本実施の形態では、実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3とは異なる、本発明の発光装置における、画素の構成について説明する。
(Embodiment 4)
In this embodiment mode, a structure of a pixel in a light-emitting device of the present invention, which is different from those in Embodiment Modes 1, 2, and 3, will be described.

図8(B)に、本実施の形態における画素の構成を示す。図8(B)に示す画素は、発光素子221と、ビデオ信号の画素への入力を制御するためのスイッチング素子として用いるスイッチング用トランジスタ222と、発光素子221に流れる電流値を制御する駆動用トランジスタ223と、発光素子221への電流の供給を制御する電流制御用トランジスタ224と、書き込み期間中に発光素子へ221への電流の供給を停止するための遮断用トランジスタ226とを有している。さらに本実施の形態のように、ビデオ信号の電位を保持するための容量素子225を画素に設けても良い。   FIG. 8B illustrates the structure of the pixel in this embodiment. A pixel illustrated in FIG. 8B includes a light-emitting element 221, a switching transistor 222 used as a switching element for controlling input of a video signal to the pixel, and a driving transistor for controlling a current value flowing through the light-emitting element 221. 223, a current control transistor 224 that controls supply of current to the light-emitting element 221, and a blocking transistor 226 for stopping supply of current to the light-emitting element 221 during the writing period. Further, as in this embodiment, a capacitor 225 for holding the potential of the video signal may be provided in the pixel.

駆動用トランジスタ223、電流制御用トランジスタ224及び遮断用トランジスタ226は同じ極性を有していても、異なる極性を有していてもどちらでも良い。また駆動用トランジスタ223は、飽和領域動作させても良いし、線形領域で動作させても良い。スイッチング用トランジスタ222、電流制御用トランジスタ224及び遮断用トランジスタ226は線形領域で動作させる。駆動用トランジスタ223にはエンハンスメント型トランジスタを用いてもよいし、ディプリーション型トランジスタを用いてもよい。また、スイッチング用トランジスタ222はn型であっても良いし、p型であっても良い。   The driving transistor 223, the current control transistor 224, and the cutoff transistor 226 may have the same polarity or different polarities. Further, the driving transistor 223 may be operated in a saturation region or in a linear region. The switching transistor 222, the current control transistor 224, and the cutoff transistor 226 are operated in a linear region. As the driving transistor 223, an enhancement type transistor or a depletion type transistor may be used. The switching transistor 222 may be n-type or p-type.

スイッチング用トランジスタ222のゲートは、第1の走査線Gaj(j=1〜y)に接続されている。スイッチング用トランジスタ222のソースとドレインは、一方が信号線Si(i=1〜x)に、もう一方が電流制御用トランジスタ224のゲートに接続されている。駆動用トランジスタ223のゲートは第2の電源線Wi(i=1〜y)に接続されている。そして駆動用トランジスタ223、電流制御用トランジスタ224及び遮断用トランジスタ226は、第1の電源線Vi(i=1〜x)から供給される電流が、駆動用トランジスタ223、電流制御用トランジスタ224及び遮断用トランジスタ226のドレイン電流として発光素子221に供給することができるように、第1の電源線Vi(i=1〜x)、発光素子221と接続されている。本実施の形態では、電流制御用トランジスタ224のソースが第1の電源線Vi(i=1〜x)に接続され、駆動用トランジスタ223のドレインが発光素子221の画素電極に接続され、遮断用トランジスタ226が駆動用トランジスタ223と電流制御用トランジスタ224との間に、直列に接続されている。   The gate of the switching transistor 222 is connected to the first scanning line Gaj (j = 1 to y). One of the source and the drain of the switching transistor 222 is connected to the signal line Si (i = 1 to x), and the other is connected to the gate of the current control transistor 224. The gate of the driving transistor 223 is connected to the second power supply line Wi (i = 1 to y). The driving transistor 223, the current control transistor 224, and the cutoff transistor 226 are configured such that the current supplied from the first power supply line Vi (i = 1 to x) corresponds to the driving transistor 223, the current control transistor 224, and the cutoff transistor 224. The first power supply line Vi (i = 1 to x) and the light emitting element 221 are connected so that the drain current of the transistor 226 can be supplied to the light emitting element 221. In this embodiment, the source of the current control transistor 224 is connected to the first power supply line Vi (i = 1 to x), and the drain of the driving transistor 223 is connected to the pixel electrode of the light emitting element 221 for blocking. The transistor 226 is connected in series between the driving transistor 223 and the current control transistor 224.

なお、駆動用トランジスタ223、電流制御用トランジスタ224、遮断用トランジスタ226の接続は上記構成に限定されない。これら3つのトランジスタの並び順は設計者が適宜選択することができる。例えば、駆動用トランジスタ223のソースが第1の電源線Vi(i=1〜x)に接続され、電流制御用トランジスタ224のドレインが発光素子221の画素電極に接続され、遮断用トランジスタ226が駆動用トランジスタ223と電流制御用トランジスタ224との間に、直列に接続されていても良い。   Note that the connection of the driving transistor 223, the current control transistor 224, and the cutoff transistor 226 is not limited to the above structure. The order of arrangement of these three transistors can be appropriately selected by the designer. For example, the source of the driving transistor 223 is connected to the first power supply line Vi (i = 1 to x), the drain of the current control transistor 224 is connected to the pixel electrode of the light emitting element 221, and the blocking transistor 226 is driven. The transistor for transistor 223 and the transistor for current control 224 may be connected in series.

発光素子221は陽極と陰極と、陽極と陰極との間に設けられた電界発光層とを有する。陽極と陰極は、いずれか一方を画素電極、他方を対向電極として用いる。   The light-emitting element 221 includes an anode, a cathode, and an electroluminescent layer provided between the anode and the cathode. One of the anode and the cathode is used as a pixel electrode and the other is used as a counter electrode.

容量素子225が有する2つの電極は、一方は第1の電源線Vi(i=1〜x)に接続されており、もう一方は電流制御用トランジスタ224のゲートに接続されている。容量素子225は、電流制御用トランジスタ224のゲート電圧を保持するために設けられている。なお図8(B)では、容量素子225を設ける構成を示したが、本発明はこの構成に限定されず、容量素子225を設けない構成にしても良い。   One of the two electrodes of the capacitor 225 is connected to the first power supply line Vi (i = 1 to x), and the other is connected to the gate of the current control transistor 224. The capacitive element 225 is provided to hold the gate voltage of the current control transistor 224. Note that FIG. 8B illustrates a structure in which the capacitor 225 is provided; however, the present invention is not limited to this structure, and the capacitor 225 may not be provided.

図8(B)のように、駆動用トランジスタ223および電流制御用トランジスタ224をp型とする場合、駆動用トランジスタ223のドレインと発光素子221の陽極とを接続するのが望ましい。つまり陽極を画素電極とし、陰極を対向電極として用いるのが望ましい。逆に駆動用トランジスタ223および電流制御用トランジスタ224をn型とするならば、駆動用トランジスタ223のソースと発光素子221の陰極とを接続するのが望ましい。つまり陰極を画素電極とし、陽極を対向電極として用いるのが望ましい。   As shown in FIG. 8B, when the driving transistor 223 and the current control transistor 224 are p-type, it is preferable to connect the drain of the driving transistor 223 and the anode of the light-emitting element 221. That is, it is desirable to use the anode as a pixel electrode and the cathode as a counter electrode. Conversely, if the driving transistor 223 and the current control transistor 224 are n-type, it is desirable to connect the source of the driving transistor 223 and the cathode of the light emitting element 221. That is, it is desirable to use the cathode as the pixel electrode and the anode as the counter electrode.

次に、図8(B)に示した画素の駆動方法について説明する。図8(B)に示す画素は、実施の形態1の場合と同様に、その動作を書き込み期間と保持期間とに分けて説明することができる。   Next, a method for driving the pixel illustrated in FIG. 8B is described. As in the case of Embodiment Mode 1, the operation of the pixel illustrated in FIG. 8B can be described by being divided into a writing period and a holding period.

まず書き込み期間において、電流制御用トランジスタ224のスイッチングに関わらず、発光素子221への電流の供給を止めておく。具体的には、実施の形態1と同様に、発光素子221の対向電極と第1の電源線Vi(i=1〜x)の間の電位差を埋めれば良い。または、発光素子221をダイオードに見立てたときに、発光素子221が有する一対の電極間に逆方向バイアスの電圧がかけられるように、対向電極と第1の電源線Vi(i=1〜x)の間の電位差を設定すれば良い。或いは、発光素子221に流れる電流の経路をスイッチ等で遮断しても良い。例えば、図3に示したような構成を有するスイッチを、用いることができる。なお図8(B)に示す画素では、第2の走査線Gbjの電位を制御することで、書き込み期間において遮断用トランジスタ226を強制的にオフし、発光素子221に流れる電流の経路を遮断することができる。画素内の遮断用トランジスタ226を用いて発光素子221への電流の供給を止めることで、対向電極の電位を書き込み期間においても一定にしておける。したがって、書き込み期間から保持期間への移行の際と、保持期間から書き込み期間への移行の際において、対向電極への充放電に伴う消費電力を抑えることができる。また遮断用トランジスタ226は線形領域で動作しているので、飽和領域で動作するトランジスタに比べて、スイッチングさせる際に、ゲート電圧の変化を小さく抑えることができ、より消費電力を低減させることができる。   First, in the writing period, the supply of current to the light emitting element 221 is stopped regardless of the switching of the current control transistor 224. Specifically, as in Embodiment 1, the potential difference between the counter electrode of the light-emitting element 221 and the first power supply line Vi (i = 1 to x) may be filled. Alternatively, when the light emitting element 221 is regarded as a diode, the counter electrode and the first power supply line Vi (i = 1 to x) are applied so that a reverse bias voltage is applied between the pair of electrodes included in the light emitting element 221. What is necessary is just to set the electric potential difference between. Alternatively, the path of the current flowing through the light emitting element 221 may be blocked by a switch or the like. For example, a switch having a configuration as shown in FIG. 3 can be used. Note that in the pixel illustrated in FIG. 8B, by controlling the potential of the second scan line Gbj, the blocking transistor 226 is forcibly turned off in the writing period, and the path of the current flowing through the light-emitting element 221 is blocked. be able to. By stopping the supply of current to the light emitting element 221 using the blocking transistor 226 in the pixel, the potential of the counter electrode can be kept constant during the writing period. Therefore, power consumption associated with charging / discharging of the counter electrode can be suppressed during the transition from the writing period to the holding period and during the transition from the holding period to the writing period. Further, since the cutoff transistor 226 operates in the linear region, a change in the gate voltage can be suppressed to be small when switching compared to a transistor that operates in the saturation region, and power consumption can be further reduced. .

そして、書き込み期間において第1の走査線Gaj(j=1〜y)が選択されると、第1の走査線Gaj(j=1〜y)にゲートが接続されているスイッチング用トランジスタ222がオンになる。そして、信号線S1〜Sxに入力されたビデオ信号が、スイッチング用トランジスタ222を介して、電流制御用トランジスタ224のゲートに入力される。該ビデオ信号の電位は、容量素子225によって保持される。なお、駆動用トランジスタ223のゲートには、電流制御用トランジスタ224及び遮断用トランジスタ226がオンのときに駆動用トランジスタ223がオンになるような高さの電位が、第2の電源線Wi(i=1〜x)から常に与えられているが、上述したように書き込み期間においては遮断用トランジスタ226をオフするなどして発光素子221への電流の供給を停止しているので、電流制御用トランジスタ224のオン、オフに関わらず、発光素子221は非発光のままである。   When the first scanning line Gaj (j = 1 to y) is selected in the writing period, the switching transistor 222 whose gate is connected to the first scanning line Gaj (j = 1 to y) is turned on. become. The video signals input to the signal lines S1 to Sx are input to the gate of the current control transistor 224 via the switching transistor 222. The potential of the video signal is held by the capacitor 225. Note that the gate of the driving transistor 223 has a potential high enough to turn on the driving transistor 223 when the current control transistor 224 and the cutoff transistor 226 are on. = 1 to x), but since the supply of current to the light emitting element 221 is stopped during the writing period by turning off the blocking transistor 226 as described above, the current control transistor Regardless of whether 224 is on or off, the light-emitting element 221 remains non-light-emitting.

第1の走査線Gajが順に選択され、全ての画素において書き込み期間が終了すると、次に全ての画素において一斉に保持期間が開始される。   When the first scanning line Gaj is sequentially selected and the writing period ends in all the pixels, the holding period starts in all the pixels at the same time.

保持期間では、第2の走査線Gbj(j=1〜y)を選択し、第2の走査線Gbj(j=1〜y)にゲートが接続されている遮断用トランジスタ226をオンにする。さらに、発光素子221の対向電極と、第1の電源線Vi(i=1〜x)の間には、発光素子221に順方向バイアスの電流が供給されるような電位差が設けられており、電流制御用トランジスタ224がオンであるならば発光素子221に流れる電流の経路が確保される状態にする。また、駆動用トランジスタ223のゲートには、電流制御用トランジスタ224及び遮断用トランジスタ226がオンのときに駆動用トランジスタ223がオンになるような高さの電位が、第2の電源線Wi(i=1〜x)から常に与えられている。このとき容量素子225によって保持されたビデオ信号の電位により、電流制御用トランジスタ224がオンになっている場合は、第1の電源線Vi(i=1〜x)を介して電流が発光素子221に供給される。電流制御用トランジスタ224は線形領域で動作しているため、発光素子221に流れる電流は、駆動用トランジスタ223と発光素子221の電圧電流特性によって決まる。そして発光素子221は、供給される電流に見合った高さの輝度で発光する。   In the holding period, the second scanning line Gbj (j = 1 to y) is selected, and the cutoff transistor 226 whose gate is connected to the second scanning line Gbj (j = 1 to y) is turned on. Further, a potential difference is provided between the counter electrode of the light emitting element 221 and the first power supply line Vi (i = 1 to x) so that a forward bias current is supplied to the light emitting element 221. If the current control transistor 224 is on, a path for a current flowing through the light emitting element 221 is secured. The gate of the driving transistor 223 has a potential high enough to turn on the driving transistor 223 when the current control transistor 224 and the cutoff transistor 226 are on. = 1 to x). At this time, when the current control transistor 224 is turned on by the potential of the video signal held by the capacitor 225, the current is emitted from the light-emitting element 221 through the first power supply line Vi (i = 1 to x). To be supplied. Since the current control transistor 224 operates in a linear region, the current flowing through the light emitting element 221 is determined by the voltage-current characteristics of the driving transistor 223 and the light emitting element 221. Then, the light emitting element 221 emits light with a luminance with a height corresponding to the supplied current.

また容量素子225によって保持されたビデオ信号の電位によって電流制御用トランジスタ224がオフになる場合は、発光素子221への電流の供給は停止されており、発光素子221は非発光のままである。   When the current control transistor 224 is turned off by the potential of the video signal held by the capacitor 225, the supply of current to the light-emitting element 221 is stopped, and the light-emitting element 221 remains non-light-emitting.

(実施の形態5)
本実施の形態では、実施の形態1乃至実施の形態4とは異なる、本発明の発光装置における、画素の構成について説明する。
(Embodiment 5)
In this embodiment mode, a structure of a pixel in a light-emitting device of the present invention, which is different from those in Embodiment Modes 1 to 4, is described.

図9(A)に、本実施の形態における画素の構成を示す。図9(A)に示す画素は、発光素子301と、ビデオ信号の画素への入力を制御するためのスイッチング素子として用いるスイッチング用トランジスタ302と、発光素子301に流れる電流値を制御する駆動用トランジスタ303と、発光素子301への電流の供給を制御する電流制御用トランジスタ304とを有している。さらに本実施の形態のように、ビデオ信号の電位を保持するための容量素子305を画素に設けても良い。   FIG. 9A illustrates the structure of the pixel in this embodiment. A pixel shown in FIG. 9A includes a light-emitting element 301, a switching transistor 302 used as a switching element for controlling input of a video signal to the pixel, and a driving transistor for controlling a current value flowing through the light-emitting element 301. 303 and a current control transistor 304 that controls supply of current to the light-emitting element 301. Further, as in this embodiment, a capacitor 305 for holding the potential of the video signal may be provided in the pixel.

駆動用トランジスタ303及び電流制御用トランジスタ304は同じ極性を有していても、異なる極性を有していてもどちらでも良い。また駆動用トランジスタ303は、飽和領域動作させても良いし、線形領域で動作させても良い。スイッチング用トランジスタ302及び電流制御用トランジスタ304は、線形領域で動作させる。駆動用トランジスタ303にはエンハンスメント型トランジスタを用いてもよいし、ディプリーション型トランジスタを用いてもよい。また、スイッチング用トランジスタ302はn型であっても良いし、p型であっても良い。   The driving transistor 303 and the current control transistor 304 may have the same polarity or different polarities. Further, the driving transistor 303 may be operated in a saturation region or in a linear region. The switching transistor 302 and the current control transistor 304 are operated in a linear region. The driving transistor 303 may be an enhancement type transistor or a depletion type transistor. The switching transistor 302 may be n-type or p-type.

スイッチング用トランジスタ302のゲートは、走査線Gj(j=1〜y)に接続されている。スイッチング用トランジスタ302のソースとドレインは、一方が信号線Si(i=1〜x)に、もう一方が電流制御用トランジスタ304のゲートに接続されている。駆動用トランジスタ303のゲートは信号線Si(i=1〜y)に接続されている。そして駆動用トランジスタ303及び電流制御用トランジスタ304は、電源線Vi(i=1〜x)から供給される電流が、駆動用トランジスタ303及び電流制御用トランジスタ304のドレイン電流として発光素子301に供給することができるように、電源線Vi(i=1〜x)、発光素子301と接続されている。本実施の形態では、電流制御用トランジスタ304のソースが電源線Vi(i=1〜x)に接続され、駆動用トランジスタ303のドレインが発光素子301の画素電極に接続されている。   The gate of the switching transistor 302 is connected to the scanning line Gj (j = 1 to y). One of the source and the drain of the switching transistor 302 is connected to the signal line Si (i = 1 to x), and the other is connected to the gate of the current control transistor 304. The gate of the driving transistor 303 is connected to the signal line Si (i = 1 to y). In the driving transistor 303 and the current control transistor 304, the current supplied from the power supply line Vi (i = 1 to x) is supplied to the light emitting element 301 as the drain current of the driving transistor 303 and the current control transistor 304. The power supply line Vi (i = 1 to x) and the light emitting element 301 are connected to each other. In this embodiment mode, the source of the current control transistor 304 is connected to the power supply line Vi (i = 1 to x), and the drain of the driving transistor 303 is connected to the pixel electrode of the light emitting element 301.

なお、駆動用トランジスタ303、電流制御用トランジスタ304の接続は上記構成に限定されない。例えば、駆動用トランジスタ303のソースが電源線Vi(i=1〜x)に接続され、電流制御用トランジスタ304のドレインが発光素子301の画素電極に接続されていても良い。   Note that the connection of the driving transistor 303 and the current control transistor 304 is not limited to the above structure. For example, the source of the driving transistor 303 may be connected to the power supply line Vi (i = 1 to x), and the drain of the current control transistor 304 may be connected to the pixel electrode of the light emitting element 301.

発光素子301は陽極と陰極と、陽極と陰極との間に設けられた電界発光層とを有する。陽極と陰極は、いずれか一方を画素電極、他方を対向電極として用いる。   The light-emitting element 301 includes an anode, a cathode, and an electroluminescent layer provided between the anode and the cathode. One of the anode and the cathode is used as a pixel electrode and the other is used as a counter electrode.

容量素子305が有する2つの電極は、一方は電源線Vi(i=1〜x)に接続されており、もう一方は電流制御用トランジスタ304のゲートに接続されている。容量素子305は、電流制御用トランジスタ304のゲート電圧を保持するために設けられている。なお図9(A)では、容量素子305を設ける構成を示したが、本発明はこの構成に限定されず、容量素子305を設けない構成にしても良い。   One of the two electrodes of the capacitor 305 is connected to the power supply line Vi (i = 1 to x), and the other is connected to the gate of the current control transistor 304. The capacitor element 305 is provided to hold the gate voltage of the current control transistor 304. Note that FIG. 9A illustrates a structure in which the capacitor 305 is provided; however, the present invention is not limited to this structure, and the capacitor 305 may not be provided.

図9(A)のように、駆動用トランジスタ303および電流制御用トランジスタ304をp型とする場合、駆動用トランジスタ303のドレインと発光素子301の陽極とを接続するのが望ましい。つまり陽極を画素電極とし、陰極を対向電極として用いるのが望ましい。逆に駆動用トランジスタ303及び電流制御用トランジスタ304をn型とするならば、駆動用トランジスタ303のソースと発光素子301の陰極とを接続するのが望ましい。つまり陰極を画素電極とし、陽極を対向電極として用いるのが望ましい。   As shown in FIG. 9A, when the driving transistor 303 and the current control transistor 304 are p-type, it is desirable to connect the drain of the driving transistor 303 and the anode of the light-emitting element 301. That is, it is desirable to use the anode as a pixel electrode and the cathode as a counter electrode. Conversely, if the driving transistor 303 and the current control transistor 304 are n-type, it is desirable to connect the source of the driving transistor 303 and the cathode of the light emitting element 301. That is, it is desirable to use the cathode as the pixel electrode and the anode as the counter electrode.

次に、図9(A)に示した画素の駆動方法について説明する。図9(A)に示す画素は、実施の形態1の場合と同様に、その動作を書き込み期間と保持期間とに分けて説明することができる。   Next, a method for driving the pixel illustrated in FIG. 9A is described. As in the case of Embodiment 1, the operation of the pixel illustrated in FIG. 9A can be described by being divided into a writing period and a holding period.

まず書き込み期間において、電流制御用トランジスタ304のスイッチングに関わらず、発光素子301への電流の供給を止めておく。具体的には、実施の形態1と同様に、発光素子301の対向電極と第1の電源線Vi(i=1〜x)の間の電位差を埋めれば良い。または、発光素子301をダイオードに見立てたときに、発光素子301が有する一対の電極間に逆方向バイアスの電圧がかけられるように、対向電極と第1の電源線Vi(i=1〜x)の間の電位差を設定すれば良い。或いは、発光素子301に流れる電流の経路をスイッチ等で遮断しても良い。例えば、図3に示したような構成を有するスイッチを、用いることができる。   First, in the writing period, the supply of current to the light emitting element 301 is stopped regardless of the switching of the current control transistor 304. Specifically, as in Embodiment 1, the potential difference between the counter electrode of the light-emitting element 301 and the first power supply line Vi (i = 1 to x) may be filled. Alternatively, when the light emitting element 301 is regarded as a diode, the counter electrode and the first power supply line Vi (i = 1 to x) are applied so that a reverse bias voltage is applied between the pair of electrodes included in the light emitting element 301. What is necessary is just to set the electric potential difference between. Alternatively, the path of the current flowing through the light emitting element 301 may be blocked by a switch or the like. For example, a switch having a configuration as shown in FIG. 3 can be used.

そして、書き込み期間において走査線Gj(j=1〜y)が選択されると、走査線Gj(j=1〜y)にゲートが接続されているスイッチング用トランジスタ302がオンになる。そして、信号線S1〜Sxに入力されたビデオ信号が、スイッチング用トランジスタ302を介して、電流制御用トランジスタ304のゲートに入力される。該ビデオ信号の電位は、容量素子305によって保持される。なお、駆動用トランジスタ303のゲートには、電流制御用トランジスタ304がオンのときに駆動用トランジスタ303がオンになるような高さのビデオ信号の電位が、信号線Si(i=1〜x)から与えられる場合もあるが、上述したように書き込み期間においては発光素子301への電流の供給を停止しているので、電流制御用トランジスタ304のオン、オフに関わらず、発光素子301は非発光のままである。   When the scanning line Gj (j = 1 to y) is selected in the writing period, the switching transistor 302 whose gate is connected to the scanning line Gj (j = 1 to y) is turned on. The video signal input to the signal lines S1 to Sx is input to the gate of the current control transistor 304 via the switching transistor 302. The potential of the video signal is held by the capacitor 305. Note that a potential of a video signal high enough to turn on the driving transistor 303 when the current control transistor 304 is on is connected to the gate of the driving transistor 303 on the signal line Si (i = 1 to x). However, since the supply of current to the light-emitting element 301 is stopped during the writing period as described above, the light-emitting element 301 does not emit light regardless of whether the current control transistor 304 is on or off. Remains.

走査線Gjが順に選択され、全ての画素において書き込み期間が終了すると、次に全ての画素において一斉に保持期間が開始される。   When the scanning line Gj is selected in order and the writing period ends for all the pixels, the holding period starts for all the pixels at the same time.

保持期間では、信号線Si(i=1〜x)に固定の電位を与える。スイッチング用トランジスタ302は保持期間においてオフになっているので、信号線Siに与えられた固定の電位は駆動用トランジスタ303のゲートに与えられる。そして信号線Siに与えられた固定の電位は、電流制御用トランジスタ304がオンのときに駆動用トランジスタ303がオンになるような高さにする。さらに保持期間では、発光素子301の対向電極と、電源線Vi(i=1〜x)の間には、発光素子301に順方向バイアスの電流が供給されるような電位差が設けられており、電流制御用トランジスタ304がオンであるならば発光素子301に流れる電流の経路が確保される状態にする。よって、容量素子305によって保持されたビデオ信号の電位により、電流制御用トランジスタ304がオンになっている場合は、電源線Vi(i=1〜x)を介して電流が発光素子301に供給される。電流制御用トランジスタ304は線形領域で動作しているため、発光素子301に流れる電流は、駆動用トランジスタ303と発光素子301の電圧電流特性によって決まる。そして発光素子301は、供給される電流に見合った高さの輝度で発光する。   In the holding period, a fixed potential is applied to the signal line Si (i = 1 to x). Since the switching transistor 302 is off during the holding period, a fixed potential applied to the signal line Si is applied to the gate of the driving transistor 303. The fixed potential applied to the signal line Si is set to such a height that the driving transistor 303 is turned on when the current control transistor 304 is turned on. Further, in the holding period, a potential difference is provided between the counter electrode of the light emitting element 301 and the power supply line Vi (i = 1 to x) such that a forward bias current is supplied to the light emitting element 301. If the current control transistor 304 is on, a path for a current flowing through the light emitting element 301 is secured. Therefore, when the current control transistor 304 is turned on by the potential of the video signal held by the capacitor 305, a current is supplied to the light-emitting element 301 through the power supply line Vi (i = 1 to x). The Since the current control transistor 304 operates in a linear region, the current flowing through the light emitting element 301 is determined by the voltage-current characteristics of the driving transistor 303 and the light emitting element 301. Then, the light emitting element 301 emits light with a luminance with a height corresponding to the supplied current.

また容量素子305によって保持されたビデオ信号の電位によって電流制御用トランジスタ304がオフになる場合は、発光素子301への電流の供給は停止されており、発光素子301は非発光のままである。   In addition, when the current control transistor 304 is turned off by the potential of the video signal held by the capacitor 305, supply of current to the light-emitting element 301 is stopped, and the light-emitting element 301 remains non-light-emitting.

なお本実施の形態では、信号線Siに、書き込み期間においてビデオ信号の電位を与え、保持期間においては、電流制御用トランジスタ304がオンのときに駆動用トランジスタ303がオンになるような高さの固定の電位を与える。上記信号線Siに与える電位の切り替えは、単数または複数のスイッチング素子等の回路素子を用いることで実現することができる。例えば図9(A)では、トランスミッションゲート306と、トランジスタ308と、インバータ307とを用い、信号線Siに与える電位の切り替えを行なう例を示している。   Note that in this embodiment, a potential of a video signal is applied to the signal line Si in the writing period, and the driving transistor 303 is turned on in the holding period when the current control transistor 304 is on. A fixed potential is applied. The switching of the potential applied to the signal line Si can be realized by using a circuit element such as one or a plurality of switching elements. For example, FIG. 9A illustrates an example in which the potential applied to the signal line Si is switched using the transmission gate 306, the transistor 308, and the inverter 307.

具体的にトランスミッションゲート306は、ソースとドレインが互いに接続されたn型のトランジスタ306aとp型のトランジスタ306bとを有する。n型のトランジスタ306aのゲートとp型のトランジスタ306bのゲートとは、インバータ307を介して互いに反転した信号が入力されている。そしてn型のトランジスタ306aとp型のトランジスタ306bのいずれか一方は、ゲートがトランジスタ308のゲートに接続されており、他方は、信号線Siに与える電位の切り替えのタイミングを情報として有する信号(発光制御信号)の電位がゲートに与えられる。図9(A)では、p型のトランジスタ306bのゲートとトランジスタ308のゲートとが接続されており、n型のトランジスタ306aのゲートに発光制御信号の電位が与えられている例を示す。なお、トランジスタ308の極性は、トランスミッションゲート306が有する2つのトランジスタのうち、発光制御信号の電位がゲートに与えられている方のトランジスタと同じにする。よって図9(A)では、トランジスタ308の極性はn型とする。   Specifically, the transmission gate 306 includes an n-type transistor 306a and a p-type transistor 306b whose source and drain are connected to each other. Inverted signals are input to the gate of the n-type transistor 306 a and the gate of the p-type transistor 306 b through the inverter 307. One of the n-type transistor 306a and the p-type transistor 306b has a gate connected to the gate of the transistor 308, and the other has a signal (light emission) having information on timing of switching a potential applied to the signal line Si. The potential of the control signal is applied to the gate. FIG. 9A illustrates an example in which the gate of the p-type transistor 306b and the gate of the transistor 308 are connected, and the potential of the light emission control signal is applied to the gate of the n-type transistor 306a. Note that the polarity of the transistor 308 is set to be the same as that of the two transistors included in the transmission gate 306, to which the potential of the light emission control signal is applied to the gate. Therefore, in FIG. 9A, the transistor 308 has n-type polarity.

n型のトランジスタ306aのソースとp型のトランジスタ306bのソースにはビデオ信号の電位が与えられており、n型のトランジスタ306aのドレインとp型のトランジスタ306bのドレインの電位は、信号線Siに与えられる。またトランジスタ308のソースとドレインのうち、一方は、電流制御用トランジスタ304がオンのときに駆動用トランジスタ303がオンするような高さの固定の電位が与えられており、他方は信号線Siに接続されている。   The potential of the video signal is applied to the source of the n-type transistor 306a and the source of the p-type transistor 306b, and the potential of the drain of the n-type transistor 306a and the drain of the p-type transistor 306b is applied to the signal line Si. Given. One of a source and a drain of the transistor 308 is given a fixed potential high enough to turn on the driving transistor 303 when the current control transistor 304 is on, and the other is applied to the signal line Si. It is connected.

発光制御信号によってn型のトランジスタ306a及びp型のトランジスタ306bがオンし、トランジスタ308がオフすると、ビデオ信号の電位が信号線Siに与えられる。逆に、発光制御信号によってn型のトランジスタ306a及びp型のトランジスタ306bがオフし、トランジスタ308がオンすると、電流制御用トランジスタ304がオンのときに駆動用トランジスタ303がオンするような高さの固定の電位が、信号線Siに与えられる。   When the n-type transistor 306a and the p-type transistor 306b are turned on and the transistor 308 is turned off by the light emission control signal, the potential of the video signal is applied to the signal line Si. On the contrary, when the n-type transistor 306a and the p-type transistor 306b are turned off by the light emission control signal and the transistor 308 is turned on, the driving transistor 303 is turned on when the current control transistor 304 is turned on. A fixed potential is applied to the signal line Si.

本実施の形態のように、信号線Siの電位を書き込み期間と保持期間とで切り替えることで、画素に信号または電位を供給するための配線の数を抑えることができる。   As in this embodiment mode, the number of wirings for supplying a signal or a potential to a pixel can be reduced by switching the potential of the signal line Si between a writing period and a holding period.

(実施の形態6)
本実施の形態では、実施の形態1乃至実施の形態5とは異なる、本発明の発光装置における、画素の構成について説明する。
(Embodiment 6)
In this embodiment mode, a structure of a pixel in a light-emitting device of the present invention, which is different from those in Embodiment Modes 1 to 5, is described.

図9(B)に、本実施の形態における画素の構成を示す。図9(B)に示す画素は、発光素子311と、ビデオ信号の画素への入力を制御するためのスイッチング素子として用いるスイッチング用トランジスタ312と、発光素子311に流れる電流値を制御する駆動用トランジスタ313と、発光素子311への電流の供給を制御する電流制御用トランジスタ314とを有している。さらに、ビデオ信号の電位を保持するための容量素子を画素に設けても良い。   FIG. 9B illustrates the structure of the pixel in this embodiment. A pixel illustrated in FIG. 9B includes a light-emitting element 311, a switching transistor 312 used as a switching element for controlling input of a video signal to the pixel, and a driving transistor for controlling a current value flowing through the light-emitting element 311. 313 and a current control transistor 314 that controls supply of current to the light emitting element 311. Further, a capacitor for holding the potential of the video signal may be provided in the pixel.

駆動用トランジスタ313及び電流制御用トランジスタ314は同じ極性を有していても、異なる極性を有していてもどちらでも良い。また駆動用トランジスタ313は、飽和領域動作させても良いし、線形領域で動作させても良い。スイッチング用トランジスタ312及び電流制御用トランジスタ314は、線形領域で動作させる。駆動用トランジスタ313にはエンハンスメント型トランジスタを用いてもよいし、ディプリーション型トランジスタを用いてもよい。また、スイッチング用トランジスタ312はn型であっても良いし、p型であっても良い。   The driving transistor 313 and the current control transistor 314 may have the same polarity or different polarities. Further, the driving transistor 313 may be operated in a saturation region or may be operated in a linear region. The switching transistor 312 and the current control transistor 314 are operated in a linear region. As the driving transistor 313, an enhancement type transistor or a depletion type transistor may be used. The switching transistor 312 may be n-type or p-type.

スイッチング用トランジスタ312のゲートは、第1の走査線Gaj(j=1〜y)に接続されている。スイッチング用トランジスタ312のソースとドレインは、一方が信号線Si(i=1〜x)に、もう一方が電流制御用トランジスタ314のゲートに接続されている。駆動用トランジスタ313のゲートは第2の走査線Gbi(i=1〜x)に接続されている。そして駆動用トランジスタ313及び電流制御用トランジスタ314は、信号線Si(i=1〜x)から供給される電流が、駆動用トランジスタ313及び電流制御用トランジスタ314のドレイン電流として発光素子311に供給することができるように、信号線Si(i=1〜x)、発光素子311と接続されている。本実施の形態では、電流制御用トランジスタ314のソースが信号線Si(i=1〜x)に接続され、駆動用トランジスタ313のドレインが発光素子311の画素電極に接続されている。   The gate of the switching transistor 312 is connected to the first scanning line Gaj (j = 1 to y). One of the source and the drain of the switching transistor 312 is connected to the signal line Si (i = 1 to x), and the other is connected to the gate of the current control transistor 314. The gate of the driving transistor 313 is connected to the second scanning line Gbi (i = 1 to x). In the driving transistor 313 and the current control transistor 314, the current supplied from the signal line Si (i = 1 to x) is supplied to the light emitting element 311 as the drain current of the driving transistor 313 and the current control transistor 314. The signal line Si (i = 1 to x) and the light emitting element 311 are connected to each other. In this embodiment mode, the source of the current control transistor 314 is connected to the signal line Si (i = 1 to x), and the drain of the driving transistor 313 is connected to the pixel electrode of the light emitting element 311.

なお、駆動用トランジスタ313、電流制御用トランジスタ314の接続は上記構成に限定されない。例えば、駆動用トランジスタ313のソースが信号線Si(i=1〜x)に接続され、電流制御用トランジスタ314のドレインが発光素子311の画素電極に接続されていても良い。   Note that the connection of the driving transistor 313 and the current control transistor 314 is not limited to the above structure. For example, the source of the driving transistor 313 may be connected to the signal line Si (i = 1 to x), and the drain of the current control transistor 314 may be connected to the pixel electrode of the light emitting element 311.

発光素子311は陽極と陰極と、陽極と陰極との間に設けられた電界発光層とを有する。陽極と陰極は、いずれか一方を画素電極、他方を対向電極として用いる。   The light-emitting element 311 includes an anode, a cathode, and an electroluminescent layer provided between the anode and the cathode. One of the anode and the cathode is used as a pixel electrode and the other is used as a counter electrode.

図9(B)のように、駆動用トランジスタ313および電流制御用トランジスタ314をp型とする場合、駆動用トランジスタ313のドレインと発光素子311の陽極とを接続するのが望ましい。つまり陽極を画素電極とし、陰極を対向電極として用いるのが望ましい。逆に駆動用トランジスタ313及び電流制御用トランジスタ314をn型とするならば、駆動用トランジスタ313のソースと発光素子311の陰極とを接続するのが望ましい。つまり陰極を画素電極とし、陽極を対向電極として用いるのが望ましい。   As shown in FIG. 9B, when the driving transistor 313 and the current control transistor 314 are p-type, it is preferable to connect the drain of the driving transistor 313 and the anode of the light-emitting element 311. That is, it is desirable to use the anode as a pixel electrode and the cathode as a counter electrode. Conversely, if the driving transistor 313 and the current control transistor 314 are n-type, it is desirable to connect the source of the driving transistor 313 and the cathode of the light emitting element 311. That is, it is desirable to use the cathode as the pixel electrode and the anode as the counter electrode.

次に、図9(B)に示した画素の駆動方法について説明する。図9(B)に示す画素は、実施の形態1の場合と同様に、その動作を書き込み期間と保持期間とに分けて説明することができる。   Next, a method for driving the pixel illustrated in FIG. 9B is described. The operation of the pixel illustrated in FIG. 9B can be described by being divided into a writing period and a holding period as in the case of Embodiment 1.

まず書き込み期間において、電流制御用トランジスタ314のスイッチングに関わらず、発光素子311への電流の供給を止めておく。具体的には、実施の形態1と同様に、発光素子311の対向電極と第1の電源線Vi(i=1〜x)の間の電位差を埋めれば良い。または、発光素子311をダイオードに見立てたときに、発光素子311が有する一対の電極間に逆方向バイアスの電圧がかけられるように、対向電極と第1の電源線Vi(i=1〜x)の間の電位差を設定すれば良い。或いは、発光素子311に流れる電流の経路をスイッチ等で遮断しても良い。例えば、図3に示したような構成を有するスイッチを、用いることができる。なお図9(B)に示す画素では、第2の走査線Gbi電位を制御することで、書き込み期間において駆動用トランジスタ313を強制的にオフし、発光素子311に流れる電流の経路を遮断することができる。画素内の駆動用トランジスタ313を用いて発光素子311への電流の供給を止めることで、対向電極の電位を書き込み期間においても一定にしておける。したがって、書き込み期間から保持期間への移行の際と、保持期間から書き込み期間への移行の際において、対向電極への充放電に伴う消費電力を抑えることができる。   First, in the writing period, the supply of current to the light emitting element 311 is stopped regardless of the switching of the current control transistor 314. Specifically, as in Embodiment Mode 1, a potential difference between the counter electrode of the light-emitting element 311 and the first power supply line Vi (i = 1 to x) may be filled. Alternatively, when the light emitting element 311 is regarded as a diode, the counter electrode and the first power supply line Vi (i = 1 to x) are applied so that a reverse bias voltage is applied between the pair of electrodes included in the light emitting element 311. What is necessary is just to set the electric potential difference between. Alternatively, the path of the current flowing through the light emitting element 311 may be blocked by a switch or the like. For example, a switch having a configuration as shown in FIG. 3 can be used. Note that in the pixel illustrated in FIG. 9B, by controlling the potential of the second scan line Gbi, the driving transistor 313 is forcibly turned off in the writing period, and the path of the current flowing through the light-emitting element 311 is blocked. Can do. By stopping the supply of current to the light emitting element 311 using the driving transistor 313 in the pixel, the potential of the counter electrode can be kept constant during the writing period. Therefore, power consumption associated with charging / discharging of the counter electrode can be suppressed during the transition from the writing period to the holding period and during the transition from the holding period to the writing period.

そして、書き込み期間において第1の走査線Gaj(j=1〜y)が選択されると、第1の走査線Gaj(j=1〜y)にゲートが接続されているスイッチング用トランジスタ312がオンになる。そして、信号線S1〜Sxに入力されたビデオ信号が、スイッチング用トランジスタ312を介して、電流制御用トランジスタ314のゲートに入力される。   When the first scan line Gaj (j = 1 to y) is selected in the writing period, the switching transistor 312 whose gate is connected to the first scan line Gaj (j = 1 to y) is turned on. become. The video signals input to the signal lines S1 to Sx are input to the gate of the current control transistor 314 via the switching transistor 312.

第1の走査線Gajが順に選択され、全ての画素において書き込み期間が終了すると、次に全ての画素において一斉に保持期間が開始される。   When the first scanning line Gaj is sequentially selected and the writing period ends in all the pixels, the holding period starts in all the pixels at the same time.

保持期間では、信号線Si(i=1〜x)に固定の電位を与える。該固定の電位は、電流制御用トランジスタ314がオンのときに、発光素子311に順方向バイアスの電流が供給されるような高さとする。さらに保持期間では、電流制御用トランジスタ314がオンであるならば発光素子311に流れる電流の経路が確保される状態にする。よって、書き込み期間において入力されたビデオ信号の電位により、電流制御用トランジスタ314がオンになっている場合は、信号線Si(i=1〜x)を介して電流が発光素子311に供給される。電流制御用トランジスタ314は線形領域で動作しているため、発光素子311に流れる電流は、駆動用トランジスタ313と発光素子311の電圧電流特性によって決まる。そして発光素子311は、供給される電流に見合った高さの輝度で発光する。   In the holding period, a fixed potential is applied to the signal line Si (i = 1 to x). The fixed potential is set such that a forward bias current is supplied to the light emitting element 311 when the current control transistor 314 is on. Further, in the holding period, if the current control transistor 314 is on, a path for a current flowing through the light emitting element 311 is secured. Therefore, when the current control transistor 314 is turned on by the potential of the video signal input in the writing period, current is supplied to the light emitting element 311 through the signal line Si (i = 1 to x). . Since the current control transistor 314 operates in a linear region, the current flowing through the light emitting element 311 is determined by the voltage-current characteristics of the driving transistor 313 and the light emitting element 311. The light emitting element 311 emits light with a luminance corresponding to the supplied current.

また、ビデオ信号の電位によって電流制御用トランジスタ314がオフになる場合は、発光素子311への電流の供給は停止されており、発光素子311は非発光のままである。   When the current control transistor 314 is turned off by the potential of the video signal, the supply of current to the light-emitting element 311 is stopped, and the light-emitting element 311 remains non-light-emitting.

なお本実施の形態では、信号線Siに、書き込み期間においてビデオ信号の電位を与え、保持期間において発光素子311に順バイアス方向の電流を与えられるような高さの固定の電位を与える。上記信号線Siに与える電位の切り替えは、単数または複数のスイッチング素子等の回路素子を用いることで実現することができる。例えば図9(B)では、図9(A)と同様に、トランスミッションゲート316と、トランジスタ318と、インバータ317とを用い、信号線Siに与える電位の切り替えを行なう例を示している。   Note that in this embodiment mode, a fixed potential is applied to the signal line Si so that a potential of a video signal is applied in the writing period and a current in the forward bias direction is applied to the light-emitting element 311 in the holding period. The switching of the potential applied to the signal line Si can be realized by using a circuit element such as one or a plurality of switching elements. For example, FIG. 9B illustrates an example in which the potential applied to the signal line Si is switched using the transmission gate 316, the transistor 318, and the inverter 317, as in FIG. 9A.

本実施の形態のように、信号線Siの電位を書き込み期間と保持期間とで切り替えることで、画素に信号または電位を供給するための配線の数を抑えることができる。   As in this embodiment mode, the number of wirings for supplying a signal or a potential to a pixel can be reduced by switching the potential of the signal line Si between a writing period and a holding period.

特に、駆動用トランジスタ313を飽和領域で動作させる場合、発光素子311に順バイアス方向の電流を与えられるような高さの固定の電位を、赤(R)、緑(G)、青(B)に対応する画素ごとに変えることで、ホワイトバランスの調整を行なうことができる。   In particular, when the driving transistor 313 is operated in a saturation region, red (R), green (G), and blue (B) are fixed potentials that are high enough to apply a forward bias current to the light emitting element 311. The white balance can be adjusted by changing for each pixel corresponding to.

本実施例では、図1に示した画素の、上面図の一実施例について説明する。図10に本実施例の画素の上面図を示す。   In this embodiment, an example of a top view of the pixel shown in FIG. 1 will be described. FIG. 10 shows a top view of the pixel of this embodiment.

5001は信号線、5002は第1の電源線、5003は第2の電源線に相当し、5004は走査線に相当する。本実施例では、信号線5001と第1の電源線5002と第2の電源線5003は同じ導電膜で形成する。また5005はスイッチング用トランジスタであり、走査線5004の一部がそのゲート電極として機能する。5007は駆動用トランジスタ、5008は電流制御用トランジスタに相当する。駆動用トランジスタ5007は、そのL/Wが電流制御用トランジスタ5008よりも大きくなるように、活性層が曲がりくねっている。5009は画素電極に相当し、電界発光層や陰極(共に図示せず)と重なる領域(発光エリア)5010において発光する。   5001 corresponds to a signal line, 5002 corresponds to a first power supply line, 5003 corresponds to a second power supply line, and 5004 corresponds to a scanning line. In this embodiment, the signal line 5001, the first power supply line 5002, and the second power supply line 5003 are formed using the same conductive film. Reference numeral 5005 denotes a switching transistor, and a part of the scanning line 5004 functions as its gate electrode. 5007 corresponds to a driving transistor, and 5008 corresponds to a current control transistor. The active layer of the driving transistor 5007 is winding so that the L / W thereof is larger than that of the current control transistor 5008. Reference numeral 5009 denotes a pixel electrode, which emits light in a region (light emitting area) 5010 overlapping with an electroluminescent layer and a cathode (both not shown).

なお本発明の上面図はほんの一実施例であり、本発明はこれに限定されないことは言うまでもない。   It should be noted that the top view of the present invention is only an example, and it goes without saying that the present invention is not limited to this.

本実施例では、図1に示した画素の、図10とは異なる上面図の一実施例について説明する。図11に本実施例の画素の上面図を示す。   In this embodiment, an embodiment of a top view different from that of FIG. 10 of the pixel shown in FIG. 1 will be described. FIG. 11 shows a top view of the pixel of this embodiment.

8001は信号線、8002は第1の電源線、8003は第2の電源線に相当し、8004は走査線に相当する。本実施例では、信号線8001と第1の電源線8002と第2の電源線8003は同じ導電膜で形成する。また8005はスイッチング用トランジスタであり、第1の走査線8004の一部がそのゲート電極として機能する。8007は駆動用トランジスタ、8008は電流制御用トランジスタに相当する。駆動用トランジスタ8007は、そのL/Wが電流制御用トランジスタ8008よりも大きくなるように、活性層が曲がりくねっている。8009は画素電極に相当し、電界発光層や陰極(共に図示せず)と重なる領域(発光エリア)8010において発光する。また、8012は容量素子に相当する。     8001 is a signal line, 8002 is a first power supply line, 8003 is a second power supply line, and 8004 is a scanning line. In this embodiment, the signal line 8001, the first power supply line 8002, and the second power supply line 8003 are formed using the same conductive film. Reference numeral 8005 denotes a switching transistor, and a part of the first scan line 8004 functions as a gate electrode thereof. 8007 corresponds to a driving transistor, and 8008 corresponds to a current control transistor. The active layer of the driving transistor 8007 is bent so that its L / W is larger than that of the current control transistor 8008. 8009 corresponds to a pixel electrode, and emits light in a region (light emitting area) 8010 overlapping with an electroluminescent layer and a cathode (both not shown). Reference numeral 8012 corresponds to a capacitor.

なお本発明の上面図はほんの一実施例であり、本発明はこれに限定されないことは言うまでもない。   It should be noted that the top view of the present invention is only an example, and it goes without saying that the present invention is not limited to this.

本発明で用いることができるトランジスタは、アモルファスシリコンで形成されていても良い。アモルファスシリコンでトランジスタを形成すると、結晶化のプロセスを設けずに済むので、作製方法を簡略化することができ、低コスト化が図れる。ただしアモルファスシリコンで形成されたトランジスタはp型よりもn型の方が、移動度は高く、発光装置の画素に用いるのにより適している。本実施例では、駆動用トランジスタがn型の場合における、画素の断面構造について説明する。   The transistor that can be used in the present invention may be formed of amorphous silicon. When a transistor is formed using amorphous silicon, it is not necessary to provide a crystallization process, so that a manufacturing method can be simplified and cost can be reduced. However, n-type transistors having higher mobility than amorphous transistors are more suitable for use in pixels of light-emitting devices. In this embodiment, a cross-sectional structure of a pixel in the case where an n-type driving transistor is described.

図12(A)に、駆動用トランジスタ6001がn型で、発光素子6002から発せられる光が陽極6005側に抜ける場合の、画素の断面図を示す。図12(A)では、発光素子6002の陰極6003と駆動用トランジスタ6001が電気的に接続されており、陰極6003上に電界発光層6004、陽極6005が順に積層されている。陰極6003は仕事関数が小さく、なおかつ光を反射する導電膜であれば公知の材料を用いることができる。例えば、Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等が望ましい。そして電界発光層6004は、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されるように構成されていてもどちらでも良い。複数の層で構成されている場合、陰極6003上に電子注入層、電子輸送層、発光層、ホール輸送層、ホール注入層の順に積層する。なおこれらの層を全て設ける必要はない。陽極6005は光を透過する透明導電膜、例えばITO、ITSO、酸化インジウムに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を混合したIZO等の透明導電膜を用いることができる。   FIG. 12A is a cross-sectional view of a pixel in the case where the driving transistor 6001 is n-type and light emitted from the light-emitting element 6002 is emitted to the anode 6005 side. In FIG. 12A, a cathode 6003 of a light-emitting element 6002 and a driving transistor 6001 are electrically connected, and an electroluminescent layer 6004 and an anode 6005 are sequentially stacked over the cathode 6003. A known material can be used for the cathode 6003 as long as it has a small work function and reflects light. For example, Ca, Al, CaF, MgAg, AlLi, etc. are desirable. The electroluminescent layer 6004 may be composed of a single layer or a plurality of layers stacked. In the case of a plurality of layers, an electron injection layer, an electron transport layer, a light emitting layer, a hole transport layer, and a hole injection layer are stacked in this order on the cathode 6003. Note that it is not necessary to provide all of these layers. As the anode 6005, a transparent conductive film that transmits light, for example, a transparent conductive film such as ITO, ITSO, or indium oxide mixed with 2 to 20% zinc oxide (ZnO) can be used.

陰極6003と、電界発光層6004と、陽極6005とが重なっている部分が発光素子6002に相当する。図12(A)に示した画素の場合、発光素子6002から発せられる光は、白抜きの矢印で示すように陽極6005側に抜ける。   A portion where the cathode 6003, the electroluminescent layer 6004, and the anode 6005 overlap corresponds to the light emitting element 6002. In the case of the pixel shown in FIG. 12A, light emitted from the light-emitting element 6002 passes to the anode 6005 side as shown by a hollow arrow.

また、駆動用トランジスタ6001の活性層の一部が抵抗6009として機能する。   In addition, part of the active layer of the driving transistor 6001 functions as the resistor 6009.

図12(B)に、駆動用トランジスタ6011がn型で、発光素子6012から発せられる光が陰極6013側に抜ける場合の、画素の断面図を示す。図12(B)では、駆動用トランジスタ6011と電気的に接続された透明導電膜6017上に、発光素子6012の陰極6013が成膜されており、陰極6013上に電界発光層6014、陽極6015が順に積層されている。そして陽極6015を覆うように、光を反射または遮蔽するための遮蔽膜6016が成膜されている。陰極6013は、図12(A)の場合と同様に、仕事関数が小さい導電膜であれば公知の材料を用いることができる。ただしその膜厚は、光を透過する程度とする。例えば20nmの膜厚を有するAlを、陰極6013として用いることができる。そして電界発光層6014は、図12(A)と同様に、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されるように構成されていてもどちらでも良い。陽極6015は光を透過する必要はないが、図12(A)と同様に、透明導電膜を用いて形成することができるし、TiNまたはTiを用いることもできる。そして遮蔽膜6016は、例えば光を反射する金属等を用いることができるが、金属膜に限定されない。例えば黒の顔料を添加した樹脂等を用いることもできる。   FIG. 12B is a cross-sectional view of a pixel in the case where the driving transistor 6011 is n-type and light emitted from the light-emitting element 6012 is emitted to the cathode 6013 side. 12B, the cathode 6013 of the light-emitting element 6012 is formed over the transparent conductive film 6017 electrically connected to the driving transistor 6011. The electroluminescent layer 6014 and the anode 6015 are formed over the cathode 6013. They are stacked in order. A shielding film 6016 for reflecting or shielding light is formed so as to cover the anode 6015. As in the case of FIG. 12A, a known material can be used for the cathode 6013 as long as it is a conductive film having a low work function. However, the film thickness is set so as to transmit light. For example, Al having a thickness of 20 nm can be used as the cathode 6013. The electroluminescent layer 6014 may be formed of a single layer or a plurality of layers stacked as in FIG. 12A. The anode 6015 is not required to transmit light, but can be formed using a transparent conductive film as in FIG. 12A, and TiN or Ti can also be used. The shielding film 6016 can be formed using, for example, a metal that reflects light, but is not limited to a metal film. For example, a resin to which a black pigment is added can also be used.

陰極6013と、電界発光層6014と、陽極6015とが重なっている部分が発光素子6012に相当する。図12(B)に示した画素の場合、発光素子6012から発せられる光は、白抜きの矢印で示すように陰極6013側に抜ける。   A portion where the cathode 6013, the electroluminescent layer 6014, and the anode 6015 overlap corresponds to the light emitting element 6012. In the case of the pixel illustrated in FIG. 12B, light emitted from the light-emitting element 6012 passes to the cathode 6013 side as indicated by a hollow arrow.

また、駆動用トランジスタ6011の活性層の一部が抵抗6019として機能する。   In addition, part of the active layer of the driving transistor 6011 functions as the resistor 6019.

なお本実施例では、駆動用トランジスタと発光素子が電気的に接続されている例を示したが、駆動用トランジスタと発光素子との間に電流制御用トランジスタまたは遮断用トランジスタが接続されている構成であってもよい。   In this embodiment, an example in which the driving transistor and the light emitting element are electrically connected is shown. However, a configuration in which a current control transistor or a cutoff transistor is connected between the driving transistor and the light emitting element. It may be.

本実施例では、駆動用トランジスタがp型の場合における、画素の断面構造について説明する。   In this embodiment, a cross-sectional structure of a pixel when a driving transistor is a p-type will be described.

図13(A)に、駆動用トランジスタ6021がp型で、発光素子6022から発せられる光が陽極6023側に抜ける場合の、画素の断面図を示す。図13(A)では、発光素子6022の陽極6023と駆動用トランジスタ6021が電気的に接続されており、陽極6023上に電界発光層6024、陰極6025が順に積層されている。陰極6025は仕事関数が小さく、なおかつ光を反射する導電膜であれば公知の材料を用いることができる。例えば、Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等が望ましい。そして電界発光層6024は、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されるように構成されていてもどちらでも良い。複数の層で構成されている場合、陽極6023上にホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の順に積層する。なおこれらの層を全て設ける必要はない。陽極6023は光を透過する透明導電膜、例えばITO、ITSO、酸化インジウムに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を混合したIZO等の透明導電膜を用いても良い。   FIG. 13A is a cross-sectional view of a pixel in the case where the driving transistor 6021 is p-type and light emitted from the light-emitting element 6022 is emitted to the anode 6023 side. In FIG. 13A, an anode 6023 of a light-emitting element 6022 and a driving transistor 6021 are electrically connected, and an electroluminescent layer 6024 and a cathode 6025 are stacked over the anode 6023 in this order. A known material can be used for the cathode 6025 as long as it has a low work function and reflects light. For example, Ca, Al, CaF, MgAg, AlLi, etc. are desirable. The electroluminescent layer 6024 may be formed of a single layer or a plurality of layers stacked. In the case of a plurality of layers, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer are stacked in this order on the anode 6023. Note that it is not necessary to provide all of these layers. The anode 6023 may be a transparent conductive film that transmits light, for example, a transparent conductive film such as ITO, ITSO, or indium oxide mixed with 2 to 20% zinc oxide (ZnO).

陽極6023と、電界発光層6024と、陰極6025とが重なっている部分が発光素子6022に相当する。図13(A)に示した画素の場合、発光素子6022から発せられる光は、白抜きの矢印で示すように陽極6023側に抜ける。   A portion where the anode 6023, the electroluminescent layer 6024, and the cathode 6025 overlap with each other corresponds to the light-emitting element 6022. In the case of the pixel shown in FIG. 13A, light emitted from the light-emitting element 6022 passes to the anode 6023 side as shown by a hollow arrow.

また、駆動用トランジスタ6021の活性層の一部が抵抗6029として機能する。   In addition, part of the active layer of the driving transistor 6021 functions as the resistor 6029.

図13(B)に、駆動用トランジスタ6031がp型で、発光素子6032から発せられる光が陰極6035側に抜ける場合の、画素の断面図を示す。図13(B)では、駆動用トランジスタ6031と電気的に接続された配線6037上に、発光素子6032の陽極6033が成膜されており、陽極6033上に電界発光層6034、陰極6035が順に積層されている。上記構成によって、陽極6033において光が透過しても、該光は配線6037において反射される。陰極6035は、図13(A)の場合と同様に、仕事関数が小さい導電膜であれば公知の材料を用いることができる。ただしその膜厚は、光を透過する程度とする。例えば20nmの膜厚を有するAlを、陰極6035として用いることができる。そして電界発光層6034は、図13(A)と同様に、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されるように構成されていてもどちらでも良い。陽極6033は光を透過する必要はないが、図13(A)と同様に、透明導電膜を用いて形成することができるし、TiNまたはTiを用いることもできる。そして遮蔽膜6036は、例えば光を反射する金属等を用いることができるが、金属膜に限定されない。例えば黒の顔料を添加した樹脂等を用いることもできる。   FIG. 13B is a cross-sectional view of a pixel in the case where the driving transistor 6031 is p-type and light emitted from the light-emitting element 6032 is emitted to the cathode 6035 side. In FIG. 13B, the anode 6033 of the light-emitting element 6032 is formed over the wiring 6037 electrically connected to the driving transistor 6031. The electroluminescent layer 6034 and the cathode 6035 are stacked over the anode 6033 in this order. Has been. With the above structure, even when light is transmitted through the anode 6033, the light is reflected at the wiring 6037. As in the case of FIG. 13A, a known material can be used for the cathode 6035 as long as it is a conductive film having a low work function. However, the film thickness is set so as to transmit light. For example, Al having a thickness of 20 nm can be used as the cathode 6035. Similarly to FIG. 13A, the electroluminescent layer 6034 may be formed of a single layer or a stack of a plurality of layers. The anode 6033 does not need to transmit light, but can be formed using a transparent conductive film as in FIG. 13A, or TiN or Ti can be used. The shielding film 6036 can be formed using, for example, a metal that reflects light, but is not limited to a metal film. For example, a resin to which a black pigment is added can also be used.

陽極6033と、電界発光層6034と、陰極6035とが重なっている部分が発光素子6032に相当する。図13(B)に示した画素の場合、発光素子6032から発せられる光は、白抜きの矢印で示すように陰極6035側に抜ける。   A portion where the anode 6033, the electroluminescent layer 6034, and the cathode 6035 overlap corresponds to the light emitting element 6032. In the case of the pixel shown in FIG. 13B, light emitted from the light-emitting element 6032 passes to the cathode 6035 side as shown by a hollow arrow.

また、駆動用トランジスタ6031の活性層の一部が抵抗6039として機能する。   Further, part of the active layer of the driving transistor 6031 functions as the resistor 6039.

なお本実施例では、駆動用トランジスタと発光素子が電気的に接続されている例を示したが、駆動用トランジスタと発光素子との間に電流制御用トランジスタまたは遮断用トランジスタが接続されている構成であってもよい。   In this embodiment, an example in which the driving transistor and the light emitting element are electrically connected is shown. However, a configuration in which a current control transistor or a cutoff transistor is connected between the driving transistor and the light emitting element. It may be.

本実施例では、駆動用トランジスタと電流制御用トランジスタが共にボトムゲート型の場合の、画素の断面構造について説明する。   In this embodiment, a cross-sectional structure of a pixel in the case where both a driving transistor and a current control transistor are bottom gate types will be described.

なお本発明で用いることができるトランジスタは、アモルファスシリコンで形成されていても良い。アモルファスシリコンでトランジスタを形成すると、結晶化のプロセスを設けずに済むので、作製方法を簡略化することができ、低コスト化が図れる。ただしアモルファスシリコンで形成されたトランジスタはp型よりもn型の方が移動度は高く、発光装置の画素に用いるのにより適している。本実施例では、駆動用トランジスタがn型の場合における、画素の断面構造について説明する。   Note that a transistor that can be used in the present invention may be formed using amorphous silicon. When a transistor is formed using amorphous silicon, it is not necessary to provide a crystallization process, so that a manufacturing method can be simplified and cost can be reduced. However, a transistor formed of amorphous silicon has higher mobility in the n-type than in the p-type, and is more suitable for use in a pixel of a light-emitting device. In this embodiment, a cross-sectional structure of a pixel in the case where an n-type driving transistor is described.

図14に、本実施例の画素の断面図を示す。6501は駆動用トランジスタ、6502は電流制御用トランジスタに相当する。駆動用トランジスタ6501は、絶縁表面を有する基板6500上に形成されたゲート電極6503と、ゲート電極6503を覆うように基板6500上に形成されたゲート絶縁膜6504と、ゲート絶縁膜6504を間に挟んでゲート電極6503と重なる位置に形成された半導体膜6505とを有している。半導体膜6505は、ソース又はドレインとして機能する、導電型を付与する不純物が添加された2つの不純物領域6506a、6506bを有している。そして不純物領域6506aは配線6508と接続されている。   FIG. 14 is a cross-sectional view of the pixel of this example. Reference numeral 6501 corresponds to a driving transistor, and reference numeral 6502 corresponds to a current control transistor. A driving transistor 6501 includes a gate electrode 6503 formed over a substrate 6500 having an insulating surface, a gate insulating film 6504 formed over the substrate 6500 so as to cover the gate electrode 6503, and a gate insulating film 6504 interposed therebetween. And a semiconductor film 6505 formed in a position overlapping with the gate electrode 6503. The semiconductor film 6505 includes two impurity regions 6506a and 6506b to which an impurity imparting a conductivity type is added and functions as a source or a drain. The impurity region 6506a is connected to the wiring 6508.

電流制御用トランジスタ6502は、駆動用トランジスタ6501と同様に、絶縁表面を有する基板6500上に形成されたゲート電極6510と、ゲート電極6510を覆うように基板6500上に形成されたゲート絶縁膜6504と、ゲート絶縁膜6504を間に挟んでゲート電極6510と重なる位置に形成された半導体膜6511とを有している。半導体膜6511は、ソース又はドレインとして機能する、導電型を付与する不純物が添加された2つの不純物領域6512a、6512bを有している。そして不純物領域6512aは、配線6513を介して駆動用トランジスタ6501が有する不純物領域6506bと接続されている。   Similar to the driving transistor 6501, the current control transistor 6502 includes a gate electrode 6510 formed over a substrate 6500 having an insulating surface, and a gate insulating film 6504 formed over the substrate 6500 so as to cover the gate electrode 6510. The semiconductor film 6511 is formed in a position overlapping with the gate electrode 6510 with the gate insulating film 6504 interposed therebetween. The semiconductor film 6511 includes two impurity regions 6512a and 6512b to which an impurity imparting a conductivity type is added and functions as a source or a drain. The impurity region 6512a is connected to the impurity region 6506b included in the driving transistor 6501 through the wiring 6513.

駆動用トランジスタ6501及び電流制御用トランジスタ6502は、共に絶縁膜で形成された保護膜6507で覆われている。そして、保護膜6507に形成されたコンタクトホールを介して、配線6508が陽極6509と接続されている。また、駆動用トランジスタ6501及び電流制御用トランジスタ6502と、保護膜6507は層間絶縁膜6520で覆われている。層間絶縁膜6520は開口部を有しており、該開口部において陽極6509が露出している。陽極6509上には電界発光層6521と、陰極6522が形成されている。   Both the driving transistor 6501 and the current control transistor 6502 are covered with a protective film 6507 formed of an insulating film. A wiring 6508 is connected to the anode 6509 through a contact hole formed in the protective film 6507. Further, the driving transistor 6501, the current control transistor 6502, and the protective film 6507 are covered with an interlayer insulating film 6520. The interlayer insulating film 6520 has an opening, and the anode 6509 is exposed in the opening. An electroluminescent layer 6521 and a cathode 6522 are formed over the anode 6509.

なお、図14では、駆動用トランジスタと電流制御用トランジスタが共にn型である場合について説明したが、p型であってもよい。この場合、駆動用トランジスタの閾値電圧を制御するための不純物はp型を用いる。なお、遮断用トランジスタが、駆動用トランジスタ6501と陽極6509の間に設けられていても良いし、駆動用トランジスタ6501と電流制御用トランジスタ6502の間に設けられていても良いし、電流制御用トランジスタ6502のソースの電位を制御できるような位置に設けられていても良い。また駆動用トランジスタ6501のドレインが陽極6509に接続されている例を示したが、電流制御用トランジスタ6502のドレインが陽極6509に接続されていても良い。   In FIG. 14, the case where both the driving transistor and the current control transistor are n-type has been described, but may be p-type. In this case, p-type impurities are used for controlling the threshold voltage of the driving transistor. Note that the blocking transistor may be provided between the driving transistor 6501 and the anode 6509, may be provided between the driving transistor 6501 and the current control transistor 6502, or may be a current control transistor. It may be provided at a position where the source potential of 6502 can be controlled. Although the drain of the driving transistor 6501 is connected to the anode 6509, the drain of the current control transistor 6502 may be connected to the anode 6509.

図15を用いて、本発明の発光装置の、画素の断面構造について説明する。図15に、基板7000上に形成されているトランジスタ7001を示す。なお本実施例ではトランジスタ7001が駆動用トランジスタであると仮定するが、トランジスタ7001は電流制御用トランジスタであっても良いし、遮断用トランジスタであっても良い。駆動用トランジスタ7001は第1の層間絶縁膜7002で覆われており、第1の層間絶縁膜7002上には樹脂等で形成されたカラーフィルタ7003と、コンタクトホールを介して駆動用トランジスタ7001のドレインと電気的に接続されている配線7004が形成されている。なお、駆動用トランジスタ7001と配線7004の間に電流制御用トランジスタが設けられていても良い。   A cross-sectional structure of a pixel of the light emitting device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 15 shows a transistor 7001 formed over a substrate 7000. In this embodiment, it is assumed that the transistor 7001 is a driving transistor, but the transistor 7001 may be a current control transistor or a cutoff transistor. The driving transistor 7001 is covered with a first interlayer insulating film 7002, and a color filter 7003 formed of resin or the like is formed over the first interlayer insulating film 7002 and the drain of the driving transistor 7001 through a contact hole. A wiring 7004 that is electrically connected to is formed. Note that a current control transistor may be provided between the driving transistor 7001 and the wiring 7004.

そしてカラーフィルタ7003及び配線7004を覆うように、第1の層間絶縁膜7002上に、第2の層間絶縁膜7005が形成されている。なお、第1の層間絶縁膜7002または第2の層間絶縁膜7005は、プラズマCVD法またはスパッタ法を用い、酸化珪素、窒化珪素または酸化窒化珪素膜を単層でまたは積層して用いることができる。また酸素よりも窒素のモル比率が高い酸化窒化珪素膜上に、窒素よりも酸素のモル比率が高い酸化窒化珪素膜を積層した膜を第1の層間絶縁膜7002または第2の層間絶縁膜7005として用いても良い。或いは第1の層間絶縁膜7002または第2の層間絶縁膜7005として、有機樹脂膜を用いても良いし、有機ポリシロキサンを用いても良い。   A second interlayer insulating film 7005 is formed on the first interlayer insulating film 7002 so as to cover the color filter 7003 and the wiring 7004. Note that the first interlayer insulating film 7002 or the second interlayer insulating film 7005 can be formed using a single layer or a stacked layer of silicon oxide, silicon nitride, or silicon oxynitride films by a plasma CVD method or a sputtering method. . The first interlayer insulating film 7002 or the second interlayer insulating film 7005 is a film in which a silicon oxynitride film having a higher oxygen molar ratio than nitrogen is stacked over a silicon oxynitride film having a higher nitrogen molar ratio than oxygen. It may be used as Alternatively, an organic resin film or an organic polysiloxane may be used as the first interlayer insulating film 7002 or the second interlayer insulating film 7005.

第2の層間絶縁膜7005上には、コンタクトホールを介して配線7004に電気的に接続されている配線7006が形成されている。配線7006の一部は発光素子の陽極として機能している。配線7006は、第2の層間絶縁膜7005を間に挟んで、カラーフィルタ7003と重なる位置に形成する。   Over the second interlayer insulating film 7005, a wiring 7006 that is electrically connected to the wiring 7004 through a contact hole is formed. A part of the wiring 7006 functions as an anode of the light emitting element. The wiring 7006 is formed at a position overlapping the color filter 7003 with the second interlayer insulating film 7005 interposed therebetween.

また第2の層間絶縁膜7005上には有機樹脂膜、無機絶縁膜または有機ポリシロキサンを用いて形成された隔壁7008が形成されている。隔壁7008は開口部を有しており、該開口部において陽極として機能する配線7006と電界発光層7009と陰極7010が重なり合うことで発光素子7011が形成されている。電界発光層7009は、発光層単独かもしくは発光層を含む複数の層が積層された構成を有している。なお、隔壁7008及び陰極7010上に、保護膜を成膜しても良い。この場合、保護膜は水分や酸素などの発光素子の劣化を促進させる原因となる物質を、他の絶縁膜と比較して透過させにくい膜を用いる。代表的には、例えばDLC膜、窒化炭素膜、RFスパッタ法で形成された窒化珪素膜等を用いるのが望ましい。また上述した水分や酸素などの物質を透過させにくい膜と、該膜に比べて水分や酸素などの物質を透過させやすい膜とを積層させて、保護膜として用いることも可能である。   A partition wall 7008 formed using an organic resin film, an inorganic insulating film, or organic polysiloxane is formed over the second interlayer insulating film 7005. A partition 7008 has an opening, and a light-emitting element 7011 is formed by overlapping a wiring 7006 functioning as an anode, an electroluminescent layer 7009, and a cathode 7010 in the opening. The electroluminescent layer 7009 has a structure in which a plurality of layers including a light emitting layer alone or a light emitting layer are stacked. Note that a protective film may be formed over the partition wall 7008 and the cathode 7010. In this case, the protective film is a film that is less likely to transmit a substance that causes deterioration of the light emitting element such as moisture and oxygen as compared with other insulating films. Typically, it is desirable to use, for example, a DLC film, a carbon nitride film, a silicon nitride film formed by an RF sputtering method, or the like. In addition, the above-described film that hardly transmits a substance such as moisture or oxygen and a film that easily allows a substance such as moisture or oxygen to pass through can be stacked to be used as a protective film.

また隔壁7008は、電界発光層7009が成膜される前に、吸着した水分や酸素等を除去するために真空雰囲気下で加熱しておく。具体的には、100℃〜200℃、0.5〜1時間程度、真空雰囲気下で加熱処理を行なう。望ましくは3×10-7Torr以下とし、可能であるならば3×10-8Torr以下とするのが最も望ましい。そして、有機樹脂膜に真空雰囲気下で加熱処理を施した後に電界発光層7009を成膜する場合、成膜直前まで真空雰囲気下に保つことで、信頼性をより高めることができる。 The partition wall 7008 is heated in a vacuum atmosphere in order to remove adsorbed moisture, oxygen, and the like before the electroluminescent layer 7009 is formed. Specifically, heat treatment is performed in a vacuum atmosphere at 100 ° C. to 200 ° C. for about 0.5 to 1 hour. It is desirably 3 × 10 −7 Torr or less, and if possible, 3 × 10 −8 Torr or less is most desirable. When the electroluminescent layer 7009 is formed after heat treatment is performed on the organic resin film in a vacuum atmosphere, reliability can be further improved by maintaining the vacuum emission atmosphere immediately before the film formation.

また隔壁7008の開口部における端部は、隔壁7008上に一部重なって形成されている電界発光層7009に、該端部において穴があかないように、丸みを帯びさせることが望ましい。具体的には、開口部における有機樹脂膜の断面が描いている曲線の曲率半径が、0.2〜2μm程度であることが望ましい。   In addition, an end portion of the opening of the partition wall 7008 is preferably rounded so that the electroluminescent layer 7009 formed so as to partially overlap the partition wall 7008 does not have a hole in the end portion. Specifically, it is desirable that the radius of curvature of the curve drawn by the cross section of the organic resin film in the opening is about 0.2 to 2 μm.

上記構成により、電界発光層7009や陰極7010のカバレッジを良好とすることができ、配線7006と陰極7010が電界発光層7009に形成された穴においてショートするのを防ぐことができる。また電界発光層7009の応力を緩和させることで、発光領域が減少するシュリンクとよばれる不良を低減させることができ、信頼性を高めることができる。   With the above structure, coverage of the electroluminescent layer 7009 and the cathode 7010 can be improved, and the wiring 7006 and the cathode 7010 can be prevented from being short-circuited in a hole formed in the electroluminescent layer 7009. Further, by relaxing the stress of the electroluminescent layer 7009, defects called shrink in which a light emitting region is reduced can be reduced, and reliability can be improved.

なお図15では、隔壁7008として、ポジ型の感光性のアクリル樹脂を用いた例を示している。感光性の有機樹脂には、光、電子、イオンなどのエネルギー線が露光された箇所が除去されるポジ型と、露光された箇所が残るネガ型とがある。本発明ではネガ型の有機樹脂膜を用いても良い。また感光性のポリイミドを用いて隔壁7008を形成しても良い。ネガ型のアクリルを用いて隔壁7008を形成した場合、開口部における端部が、S字状の断面形状となる。このとき開口部の上端部及び下端部における曲率半径は、0.2〜2μmとすることが望ましい。   Note that FIG. 15 illustrates an example in which a positive photosensitive acrylic resin is used as the partition wall 7008. The photosensitive organic resin includes a positive type in which a portion exposed to energy rays such as light, electrons, and ions is removed, and a negative type in which the exposed portion remains. In the present invention, a negative organic resin film may be used. Alternatively, the partition wall 7008 may be formed using photosensitive polyimide. In the case where the partition 7008 is formed using negative acrylic, an end portion of the opening has an S-shaped cross-sectional shape. At this time, it is desirable that the radius of curvature at the upper end and the lower end of the opening is 0.2 to 2 μm.

配線7006は透明導電膜を用いることができる。ITOの他、ITSO、酸化インジウムに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を混合したIZO等の透明導電膜を用いても良い。図15では配線7006としITOを用いている。配線7006は、その表面が平坦化されるように、CMP法、ポリビニルアルコール系の多孔質体で拭浄して研磨しても良い。またCMP法を用いた研磨後に、配線7006の表面に紫外線照射、酸素プラズマ処理などを行ってもよい。   The wiring 7006 can be formed using a transparent conductive film. In addition to ITO, a transparent conductive film such as IZO in which 2 to 20% zinc oxide (ZnO) is mixed with ITSO or indium oxide may be used. In FIG. 15, ITO is used for the wiring 7006. The wiring 7006 may be polished by polishing with a CMP method or a polyvinyl alcohol-based porous material so that the surface thereof is planarized. Further, after polishing using a CMP method, the surface of the wiring 7006 may be subjected to ultraviolet irradiation, oxygen plasma treatment, or the like.

また陰極7010は、光が透過する程度の膜厚とし、仕事関数の小さい導電膜であれば公知の他の材料を用いる。例えば、Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等が望ましい。なお陰極側から光を得るためには、膜厚を薄くする方法の他に、Liを添加することで仕事関数が小さくなったITOを用いる方法もある。本発明で用いる発光素子は、陽極側と陰極側の両方から光が発せられる構成であれば良い。   The cathode 7010 has a thickness enough to transmit light, and other known materials are used as long as the conductive film has a low work function. For example, Ca, Al, CaF, MgAg, AlLi, etc. are desirable. In order to obtain light from the cathode side, there is a method of using ITO whose work function is reduced by adding Li, in addition to a method of reducing the film thickness. The light-emitting element used in the present invention may be configured so that light is emitted from both the anode side and the cathode side.

なお、実際には図15まで完成したら、さらに外気に曝されないように気密性が高く、脱ガスの少ない保護フィルム(ラミネートフィルム、紫外線硬化樹脂フィルム等)や透光性のカバー材7012でパッケージング(封入)することが好ましい。その際、カバー材の内部を不活性雰囲気にしたり、内部に吸湿性材料(例えば酸化バリウム)を配置したりすると発光素子の信頼性が向上する。そして本発明では、カバー材7012にカラーフィルタ7013を設けても良い。   In actuality, when completed up to FIG. 15, packaging is performed with a protective film (laminate film, ultraviolet curable resin film, etc.) or a translucent cover material 7012 that is highly airtight and less degassed so as not to be exposed to the outside air. (Encapsulation) is preferable. At that time, if the inside of the cover material is made an inert atmosphere or a hygroscopic material (for example, barium oxide) is arranged inside, the reliability of the light emitting element is improved. In the present invention, the cover material 7012 may be provided with a color filter 7013.

なお、本発明は上述した作製方法に限定されず、公知の方法を用いて作製することが可能である。   Note that the present invention is not limited to the manufacturing method described above, and can be manufactured using a known method.

本実施例では、本発明の発光装置の構成と、駆動の仕方について説明する。図16に、ICに含まれる外部回路のブロック図とパネルの概略図を示す。   In this embodiment, the structure and driving method of the light emitting device of the present invention will be described. FIG. 16 shows a block diagram of an external circuit included in the IC and a schematic diagram of a panel.

図16に示すように、本発明の発光装置の一形態に相当するモジュールは、外部回路3004及びパネル3010を有する。外部回路3004はA/D変換部3001、電源部3002及び信号生成部3003を有する。A/D変換部3001はアナログ信号で入力された映像データ信号をデジタル信号(ビデオ信号)に変換し、信号線駆動回路3006へ供給する。電源部3002は、バッテリーやコンセントなどの電源より供給された電位から、所望の高さの電位を幾つか生成し、それぞれ信号線駆動回路3006、走査線駆動回路3007、発光素子3011、信号生成部3003等に供給する。信号生成部3003には、電源からの電位、映像信号及び同期信号等が入力され、各種信号の変換を行なう他、信号線駆動回路3006及び走査線駆動回路3007を駆動するためのクロック信号等を生成する。   As illustrated in FIG. 16, a module corresponding to one embodiment of the light-emitting device of the present invention includes an external circuit 3004 and a panel 3010. The external circuit 3004 includes an A / D conversion unit 3001, a power supply unit 3002, and a signal generation unit 3003. The A / D converter 3001 converts a video data signal input as an analog signal into a digital signal (video signal) and supplies the digital signal to the signal line driver circuit 3006. A power supply unit 3002 generates several potentials having a desired height from potentials supplied from a power source such as a battery or an outlet, and a signal line driver circuit 3006, a scanning line driver circuit 3007, a light emitting element 3011, and a signal generator, respectively. 3003 etc. The signal generation unit 3003 receives a potential, a video signal, a synchronization signal, and the like from the power source, converts various signals, and also supplies a clock signal and the like for driving the signal line driver circuit 3006 and the scanning line driver circuit 3007. Generate.

外部回路3004からの信号及び電源は、FPCを通し、パネル3010内のFPC接続部3005からパネル3010の内部回路等に入力される。   A signal and power from the external circuit 3004 are input to an internal circuit of the panel 3010 from the FPC connection unit 3005 in the panel 3010 through the FPC.

また、パネル3010は、基板3008上にFPC接続部3005、内部回路が形成されている。内部回路には、信号線駆動回路3006、走査線駆動回路3007及び画素部3009等が含まれる。画素部3009には発光素子3011が設けられている。図16には例として実施の形態1に記載の画素を採用しているが、画素部3009には、本発明の実施の形態に挙げたいずれかの画素構成を採用することができる。   In the panel 3010, an FPC connection portion 3005 and an internal circuit are formed over a substrate 3008. The internal circuit includes a signal line driver circuit 3006, a scanning line driver circuit 3007, a pixel portion 3009, and the like. A light emitting element 3011 is provided in the pixel portion 3009. In FIG. 16, the pixel described in Embodiment 1 is used as an example, but any of the pixel structures described in the embodiment of the present invention can be used in the pixel portion 3009.

図17に、信号線駆動回路3006の構成をブロック図で示す。   FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration of the signal line driver circuit 3006.

信号線駆動回路3006はD−フリップフロップ4101を複数段用いたシフトレジスタ4102、データラッチ回路4103、ラッチ回路4104、レベルシフタ4105及びバッファ4106等を有する。入力される信号はクロック信号(S−CK)、反転クロック信号(S−CKB)、スタートパルス(S−SP)、ビデオ信号(DATA)及びラッチパルス(LatchPulse)とする。   The signal line driver circuit 3006 includes a shift register 4102 using a plurality of stages of D flip-flops 4101, a data latch circuit 4103, a latch circuit 4104, a level shifter 4105, a buffer 4106, and the like. Input signals are a clock signal (S-CK), an inverted clock signal (S-CKB), a start pulse (S-SP), a video signal (DATA), and a latch pulse (LatchPulse).

まず、クロック信号、反転クロック信号及びスタートパルスのタイミングに従って、シフトレジスタ4102より、順次サンプリングパルスが出力される。サンプリングパルスはデータラッチ回路4103へ入力され、そのタイミングで、ビデオ信号を取り込み、保持する。この動作が一列目から順に行われる。最終段のデータラッチ回路4103においてビデオ信号の保持が完了すると、水平帰線期間中にラッチパルスが入力され、データラッチ回路4103において保持されているビデオ信号は一斉にラッチ回路4104へと転送される。その後、レベルシフタ4105においてレベルシフトされ、バッファ4106において整形された後、信号線S1からSnへ一斉に出力される。その際、走査線駆動回路3007によって選択された行の画素へ、Hレベル、Lレベルを含むビデオ信号が入力され、発光素子3011の発光、非発光を制御する。   First, sampling pulses are sequentially output from the shift register 4102 in accordance with the timing of the clock signal, the inverted clock signal, and the start pulse. The sampling pulse is input to the data latch circuit 4103, and the video signal is captured and held at that timing. This operation is performed in order from the first row. When the data latch circuit 4103 in the final stage completes holding the video signal, a latch pulse is input during the horizontal blanking period, and the video signals held in the data latch circuit 4103 are transferred to the latch circuit 4104 all at once. . Thereafter, the level is shifted by the level shifter 4105, shaped by the buffer 4106, and then output simultaneously from the signal lines S1 to Sn. At that time, a video signal including an H level and an L level is input to a pixel in a row selected by the scan line driver circuit 3007, and light emission and non-light emission of the light emitting element 3011 are controlled.

本実施例にて示した発光装置は、外部回路3004がパネル3010から独立しているが、これらを同一基板上に一体形成して作製してもよい。また、信号線駆動回路3006内にレベルシフタ4105及びバッファ4106が無くてもよい。   In the light-emitting device shown in this embodiment, the external circuit 3004 is independent from the panel 3010; however, they may be formed integrally on the same substrate. Further, the level shifter 4105 and the buffer 4106 may not be provided in the signal line driver circuit 3006.

本実施例は、実施例1〜実施例6と組み合わせて実施することができる。   This embodiment can be implemented in combination with the first to sixth embodiments.

本実施例では、本発明の発光装置の一形態に相当するパネルの外観について、図18を用いて説明する。図18は、第1の基板上に形成されたトランジスタ及び発光素子を、第2の基板との間にシール材によって封止した、パネルの上面図であり、図18(B)は、図18(A)のA−A’における断面図に相当する。   In this example, the appearance of a panel corresponding to one embodiment of the light-emitting device of the present invention will be described with reference to FIG. 18 is a top view of a panel in which a transistor and a light-emitting element formed over the first substrate are sealed with a sealant between the second substrate and FIG. 18B. This corresponds to a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG.

第1の基板4001上に設けられた画素部4002と、信号線駆動回路4003と、走査線駆動回路4004とを囲むようにして、シール材4005が設けられている。また画素部4002と、信号線駆動回路4003と、走査線駆動回路4004の上に第2の基板4006が設けられている。よって画素部4002と、信号線駆動回路4003と、走査線駆動回路4004とは、第1の基板4001とシール材4005と第2の基板4006とによって、充填材4007と共に密封されている。   A sealant 4005 is provided so as to surround the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004 which are provided over the first substrate 4001. A second substrate 4006 is provided over the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004. Therefore, the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004 are sealed together with the filler 4007 by the first substrate 4001, the sealant 4005, and the second substrate 4006.

また第1の基板4001上に設けられた画素部4002と、信号線駆動回路4003と、走査線駆動回路4004は、トランジスタを複数有しており、図18(B)では、信号線駆動回路4003に含まれるトランジスタ4008、4009と、画素部4002に含まれるトランジスタ4010とを例示している。なお本実施例では、トランジスタ4010が駆動用トランジスタであると仮定するが、トランジスタ4010は電流制御用トランジスタであっても良いし、遮断用トランジスタであっても良い。   Further, the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004 provided over the first substrate 4001 include a plurality of transistors. In FIG. 18B, the signal line driver circuit 4003 is provided. The transistors 4008 and 4009 included in the pixel portion and the transistor 4010 included in the pixel portion 4002 are illustrated. In this embodiment, it is assumed that the transistor 4010 is a driving transistor, but the transistor 4010 may be a current control transistor or a cutoff transistor.

また4011は発光素子に相当し、発光素子4011が有する画素電極は、駆動用トランジスタ4010のドレインと、配線4017を介して電気的に接続されている。そして本実施例では、発光素子4011の対向電極と透明導電膜4012が電気的に接続されている。なお発光素子4011の構成は、本実施例に示した構成に限定されない。発光素子4011から取り出す光の方向や、駆動用トランジスタ4010の極性などに合わせて、発光素子4011の構成は適宜変えることができる。   Reference numeral 4011 corresponds to a light-emitting element, and a pixel electrode included in the light-emitting element 4011 is electrically connected to the drain of the driving transistor 4010 through a wiring 4017. In this embodiment, the counter electrode of the light emitting element 4011 and the transparent conductive film 4012 are electrically connected. Note that the structure of the light-emitting element 4011 is not limited to the structure shown in this embodiment. The structure of the light-emitting element 4011 can be changed as appropriate depending on the direction of light extracted from the light-emitting element 4011, the polarity of the driving transistor 4010, or the like.

また信号線駆動回路4003、走査線駆動回路4004または画素部4002に与えられる各種信号及び電位は、図18(B)に示す断面図では図示されていないが、引き回し配線4014及び4015を介して、接続端子4016から供給されている。   Further, various signals and potentials applied to the signal line driver circuit 4003, the scan line driver circuit 4004, or the pixel portion 4002 are not shown in the cross-sectional view of FIG. 18B, but are routed through lead wirings 4014 and 4015. It is supplied from the connection terminal 4016.

本実施例では、接続端子4016が、発光素子4011が有する画素電極と同じ導電膜から形成されている。また、引き回し配線4014は、配線4017と同じ導電膜から形成されている。また引き回し配線4015は、駆動用トランジスタ4010、トランジスタ4008、4009がそれぞれ有するゲート電極と、同じ導電膜から形成されている。   In this embodiment, the connection terminal 4016 is formed of the same conductive film as the pixel electrode included in the light emitting element 4011. Further, the lead wiring 4014 is formed of the same conductive film as the wiring 4017. In addition, the lead wiring 4015 is formed using the same conductive film as the gate electrode of each of the driving transistor 4010 and the transistors 4008 and 4009.

接続端子4016は、FPC4018が有する端子と、異方性導電膜4019を介して電気的に接続されている。   The connection terminal 4016 is electrically connected to a terminal included in the FPC 4018 through an anisotropic conductive film 4019.

なお、第1の基板4001、第2の基板4006としては、ガラス、金属(代表的にはステンレス)、セラミックス、プラスチックを用いることができる。プラスチックとしては、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)板、PVF(ポリビニルフルオライド)フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをPVFフィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。   Note that as the first substrate 4001 and the second substrate 4006, glass, metal (typically stainless steel), ceramics, or plastic can be used. As the plastic, an FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics) plate, a PVF (polyvinyl fluoride) film, a mylar film, a polyester film, or an acrylic resin film can be used. A sheet having a structure in which an aluminum foil is sandwiched between PVF films or mylar films can also be used.

但し、発光素子4011からの光の取り出し方向に位置する基板は、第2の基板は透明でなければならない。その場合には、ガラス板、プラスチック板、ポリエステルフィルムまたはアクリルフィルムのような透光性を有する材料を用いる。   Note that the second substrate of the substrate positioned in the light extraction direction from the light emitting element 4011 must be transparent. In that case, a light-transmitting material such as a glass plate, a plastic plate, a polyester film, or an acrylic film is used.

また、充填材4007としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、PVC(ポリビニルクロライド)、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)またはEVA(エチレンビニルアセテート)を用いることができる。本実施例では充填材として窒素を用いた。   As the filler 4007, in addition to an inert gas such as nitrogen or argon, an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin can be used. PVC (polyvinyl chloride), acrylic, polyimide, epoxy resin, silicon resin, PVB (Polyvinyl butyral) or EVA (ethylene vinyl acetate) can be used. In this example, nitrogen was used as the filler.

また発光素子4011の劣化を抑制できるように、充填材4007内に、水分または酸素を吸着しうる物質(例えば酸化バリウム)を配置しておいても良い。   Further, a substance that can adsorb moisture or oxygen (eg, barium oxide) may be provided in the filler 4007 so that deterioration of the light-emitting element 4011 can be suppressed.

本実施例は、実施例1〜実施例7と自由に組み合わせて実施することができる。   This embodiment can be implemented by freely combining with Embodiments 1 to 7.

発光素子を用いた発光装置は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べ、明るい場所での視認性に優れ、視野角が広い。従って、様々な電子機器の表示部に用いることができる。   Since a light-emitting device using a light-emitting element is a self-luminous type, it has excellent visibility in a bright place and a wide viewing angle compared to a liquid crystal display. Therefore, it can be used for display portions of various electronic devices.

本発明の発光装置を用いた電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDVD:Digital Versatile Disc)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。特に、斜め方向から画面を見る機会が多い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視されるため、発光装置を用いることが望ましい。それら電子機器の具体例を図19に示す。   As an electronic device using the light emitting device of the present invention, a video camera, a digital camera, a goggle type display (head mounted display), a navigation system, a sound reproduction device (car audio, audio component, etc.), a notebook type personal computer, a game device, Play back a recording medium such as a portable information terminal (mobile computer, mobile phone, portable game machine or electronic book), an image playback device (specifically a DVD: Digital Versatile Disc) equipped with a recording medium, A device having a display capable of displaying). In particular, it is desirable to use a light-emitting device for a portable information terminal that often has an opportunity to see a screen from an oblique direction because the wide viewing angle is important. Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.

図19(A)は携帯情報端末であり、本体2001、表示部2002、操作キー2003、モデム2004等を含む。図19(A)ではモデム2004が取り外し可能な形態の携帯情報端末を示しているが、モデムが本体2001に内蔵されていても良い。本発明の発光装置は、表示部2002に用いることができる。   FIG. 19A illustrates a portable information terminal, which includes a main body 2001, a display portion 2002, operation keys 2003, a modem 2004, and the like. Although FIG. 19A shows a portable information terminal in which the modem 2004 can be detached, the modem may be incorporated in the main body 2001. The light emitting device of the present invention can be used for the display portion 2002.

図19(B)は携帯電話であり、本体2101、表示部2102、音声入力部2103、音声出力部2104、操作キー2105、外部接続ポート2106、アンテナ2107等を含む。なお、表示部2102は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電流を抑えることができる。本発明の発光装置は、表示部2102に用いることができる。   FIG. 19B illustrates a mobile phone, which includes a main body 2101, a display portion 2102, a voice input portion 2103, a voice output portion 2104, operation keys 2105, an external connection port 2106, an antenna 2107, and the like. Note that the display portion 2102 can suppress current consumption of the mobile phone by displaying white characters on a black background. The light emitting device of the present invention can be used for the display portion 2102.

図19(C)は電子カードであり、本体2201、表示部2202、接続端子2203等を含む。本発明の発光装置は、表示部2202に用いることができる。なお図19(C)では接触型の電子カードを示しているが、非接触型の電子カードや、接触型と非接触型の機能を持ち合わせた電子カードにも、本発明の発光装置を用いることができる。   FIG. 19C illustrates an electronic card, which includes a main body 2201, a display portion 2202, a connection terminal 2203, and the like. The light emitting device of the present invention can be used for the display portion 2202. Note that a contact-type electronic card is illustrated in FIG. 19C; however, the light-emitting device of the present invention is also used for a non-contact type electronic card or an electronic card having a contact type and a non-contact type function. Can do.

図19(D)は電子ブックであり、本体2301、表示部2302、操作キー2303等を含む。またモデムが本体2301に内蔵されていても良い。表示部2302には本発明の発光装置が用いられている。   FIG. 19D illustrates an electronic book, which includes a main body 2301, a display portion 2302, operation keys 2303, and the like. A modem may be incorporated in the main body 2301. The display portion 2302 uses the light-emitting device of the present invention.

図19(E)はシート型のパーソナルコンピュータであり、本体2401、表示部2402、キーボード2403、タッチパッド2404、外部接続ポート2405、電源プラグ2406等を含む。表示部2402には、本発明の発光装置が用いられている。   FIG. 19E illustrates a sheet-type personal computer including a main body 2401, a display portion 2402, a keyboard 2403, a touch pad 2404, an external connection port 2405, a power plug 2406, and the like. The display portion 2402 uses the light emitting device of the present invention.

以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。また、本実施例の電子機器は実施例1〜8に示したいずれの構成の発光装置を用いても良い。   As described above, the applicable range of the present invention is so wide that it can be used for electronic devices in various fields. In addition, the electronic device of this embodiment may use the light emitting device having any structure shown in Embodiments 1 to 8.

本発明の発光装置における画素の回路図。FIG. 6 is a circuit diagram of a pixel in the light emitting device of the present invention. 図1に示した発光装置の駆動方法を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a driving method of the light emitting device shown in FIG. 1. 図1に示した発光装置の駆動方法を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a driving method of the light emitting device shown in FIG. 1. 本発明の発光装置において、書き込み期間と保持期間のタイミングを示す図。FIG. 14 shows timings of a writing period and a holding period in the light-emitting device of the present invention. アクティブマトリクス型の発光装置の駆動方法を示す図。FIG. 9 illustrates a driving method of an active matrix light-emitting device. ビデオ信号が電圧を用いているのか、電流を用いているのかで分類した、駆動方法の一覧。A list of drive methods categorized according to whether the video signal uses voltage or current. 本発明の発光装置における画素の回路図。FIG. 6 is a circuit diagram of a pixel in the light emitting device of the present invention. 本発明の発光装置における画素の回路図。FIG. 6 is a circuit diagram of a pixel in the light emitting device of the present invention. 本発明の発光装置における画素の回路図。FIG. 6 is a circuit diagram of a pixel in the light emitting device of the present invention. 図1に示した発光装置の画素の上面図。FIG. 2 is a top view of a pixel of the light emitting device shown in FIG. 1. 図1に示した発光装置の画素の上面図1 is a top view of a pixel of the light-emitting device shown in FIG. 本発明の発光装置における、画素の断面構造の一例を示す図。FIG. 14 illustrates an example of a cross-sectional structure of a pixel in a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置における、画素の断面構造の一例を示す図。FIG. 14 illustrates an example of a cross-sectional structure of a pixel in a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置における、画素の断面構造の一例を示す図。FIG. 14 illustrates an example of a cross-sectional structure of a pixel in a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置における、画素の断面構造の一例を示す図。FIG. 14 illustrates an example of a cross-sectional structure of a pixel in a light-emitting device of the present invention. 外部回路とパネルの構成を示す図。The figure which shows the structure of an external circuit and a panel. 信号線駆動回路の一実施例を示す図。The figure which shows one Example of a signal line drive circuit. 本発明の発光装置の上面図及び断面図。2A and 2B are a top view and a cross-sectional view of a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を用いた電子機器の図。FIG. 14 is a diagram of an electronic device using the light-emitting device of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

101 発光素子
102 スイッチング用トランジスタ
103 駆動用トランジスタ
104 電流制御用トランジスタ
105 容量素子
110 スイッチ
111 スイッチ
201 発光素子
202 スイッチング用トランジスタ
203 駆動用トランジスタ
204 電流制御用トランジスタ
205 容量素子
211 発光素子
212 スイッチング用トランジスタ
213 駆動用トランジスタ
214 電流制御用トランジスタ
215 容量素子
221 発光素子
222 スイッチング用トランジスタ
223 駆動用トランジスタ
224 電流制御用トランジスタ
225 容量素子
226 遮断用トランジスタ
301 発光素子
302 スイッチング用トランジスタ
303 駆動用トランジスタ
304 電流制御用トランジスタ
305 容量素子
306 トランスミッションゲート
306a トランジスタ
306b トランジスタ
307 インバータ
308 トランジスタ
311 発光素子
312 スイッチング用トランジスタ
313 駆動用トランジスタ
314 電流制御用トランジスタ
316 トランスミッションゲート
317 インバータ
318 トランジスタ
101 Light Emitting Element 102 Switching Transistor 103 Driving Transistor 104 Current Control Transistor 105 Capacitance Element 110 Switch 111 Switch 201 Light Emitting Element 202 Switching Transistor 203 Driving Transistor 204 Current Control Transistor 205 Capacitance Element 211 Light Emitting Element 212 Switching Transistor 213 Driving transistor 214 Current controlling transistor 215 Capacitor element 221 Light emitting element 222 Switching transistor 223 Driving transistor 224 Current controlling transistor 225 Capacitor element 226 Blocking transistor 301 Light emitting element 302 Switching transistor 303 Driving transistor 304 Current controlling transistor 305 Capacitance element 306 Transmission gate 30 a transistor 306b transistor 307 inverter 308 transistor 311 light emitting element 312 switching transistor 313 drive transistor 314 current controlling transistor 316 transmission gate 317 inverter 318 transistor

Claims (5)

第1乃至第3のトランジスタと、発光素子とを各画素に有し、
前記発光素子は、画素電極と、対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に形成された電界発光層とを有し、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方は前記画素電極に電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方は前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの他方は電源線と電気的に接続され、
第1の期間では、前記第1のトランジスタがオンになることでビデオ信号の電位が前記第3のトランジスタのゲートに供給され、なおかつ前記電源線及び前記対向電極に第1の電位が供給されており、
第2の期間では、前記第1のトランジスタがオフになることで前記ビデオ信号の電位が前記第3のトランジスタのゲートにおいて保持され、なおかつ前記電源線に前記第1の電位が、前記対向電極に第2の電位が供給されており、
前記第1の期間及び前記第2の期間において、前記第2のトランジスタのゲートには、前記第3のトランジスタがオンのときに前記第2のトランジスタがオンになるような高さの電位が与えられており、
前記第1の電位と前記第2の電位は、前記第2の期間において前記第3のトランジスタがオンのときに前記発光素子の順方向に電流を供給することができる高さであることを特徴とする発光装置の駆動方法。
Each pixel includes first to third transistors and a light-emitting element;
The light emitting element has a pixel electrode, a counter electrode, and an electroluminescent layer formed between the pixel electrode and the counter electrode,
One of a source and a drain of the second transistor is electrically connected to the pixel electrode;
The other of the source and the drain of the second transistor is electrically connected to one of the source and the drain of the third transistor;
The other of the source and the drain of the third transistor is electrically connected to a power supply line;
In the first period, when the first transistor is turned on, the potential of the video signal is supplied to the gate of the third transistor, and the first potential is supplied to the power supply line and the counter electrode. And
In the second period, the potential of the video signal is held at the gate of the third transistor by turning off the first transistor, and the first potential is applied to the power supply line and the counter electrode is applied. A second potential is supplied,
In the first period and the second period, the gate of the second transistor is given a potential high enough to turn on the second transistor when the third transistor is on. And
The first potential and the second potential are high enough to supply current in the forward direction of the light-emitting element when the third transistor is on in the second period. A driving method of the light emitting device.
第1乃至第3のトランジスタと、発光素子とを各画素に有し、
前記発光素子は、画素電極と、対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に形成された電界発光層とを有し、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方は前記画素電極に電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方は前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの他方は電源線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電源線に接続されており、
第1の期間では、前記第1のトランジスタがオンになることでビデオ信号の電位が前記第3のトランジスタのゲートに供給され、なおかつ前記電源線及び前記対向電極に第1の電位が供給されており、
第2の期間では、前記第1のトランジスタがオフになることで前記ビデオ信号の電位が前記第3のトランジスタのゲートにおいて保持され、なおかつ前記電源線に前記第1の電位が、前記対向電極に第2の電位が供給されており、
前記第1の期間及び前記第2の期間において、前記第2のトランジスタのゲートには、前記第3のトランジスタがオンのときに前記第2のトランジスタがオンになるような高さの電位が与えられており、
前記第1の電位と前記第2の電位は、前記第2の期間において前記第3のトランジスタがオンのときに前記発光素子の順方向に電流を供給することができる高さであることを特徴とする発光装置の駆動方法。
Each pixel includes first to third transistors and a light-emitting element;
The light emitting element has a pixel electrode, a counter electrode, and an electroluminescent layer formed between the pixel electrode and the counter electrode,
One of a source and a drain of the second transistor is electrically connected to the pixel electrode;
The other of the source and the drain of the second transistor is electrically connected to one of the source and the drain of the third transistor;
The other of the source and the drain of the third transistor is electrically connected to a power supply line;
A gate of the second transistor is connected to the power line;
In the first period, when the first transistor is turned on, the potential of the video signal is supplied to the gate of the third transistor, and the first potential is supplied to the power supply line and the counter electrode. And
In the second period, the potential of the video signal is held at the gate of the third transistor by turning off the first transistor, and the first potential is applied to the power supply line and the counter electrode is applied. A second potential is supplied,
In the first period and the second period, the gate of the second transistor is given a potential high enough to turn on the second transistor when the third transistor is on. And
The first potential and the second potential are high enough to supply current in the forward direction of the light-emitting element when the third transistor is on in the second period. A driving method of the light emitting device.
請求項1または請求項2において、
前記第1のトランジスタは線形領域で動作することを特徴とする発光装置の駆動方法。
In claim 1 or claim 2 ,
The method for driving a light-emitting device, wherein the first transistor operates in a linear region.
請求項1乃至請求項のいずれか一において、
前記第2のトランジスタは飽和領域で動作することを特徴とする発光装置の駆動方法。
In any one of Claim 1 thru | or 3 ,
The method for driving a light-emitting device, wherein the second transistor operates in a saturation region.
請求項1乃至請求項のいずれか一において、
前記第3のトランジスタは線形領域で動作することを特徴とする発光装置の駆動方法。
In any one of Claims 1 thru | or 4 ,
The method for driving a light-emitting device, wherein the third transistor operates in a linear region.
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