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JP2014115412A - Light emitting device - Google Patents

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JP2014115412A
JP2014115412A JP2012268545A JP2012268545A JP2014115412A JP 2014115412 A JP2014115412 A JP 2014115412A JP 2012268545 A JP2012268545 A JP 2012268545A JP 2012268545 A JP2012268545 A JP 2012268545A JP 2014115412 A JP2014115412 A JP 2014115412A
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JP
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switch
voltage
source
light emitting
storage capacitor
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Pending
Application number
JP2012268545A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Ikeda
宏治 池田
Takanori Yamashita
孝教 山下
Masami Izeki
正己 井関
Tsuyoshi Yabukane
剛志 藪兼
修平 ▲高▼橋
Shuhei Takahashi
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

【課題】 駆動トランジスタのゲートにデータ信号が入力され、それをゲート−ソース間の容量に保持して、ソースから発光素子に電流を供給する回路においては、容量に保持される電圧がデータ信号と一致しない。
【解決手段】 ドレインが電源(Voled)側に、ソースが基準電位(Vcom)側にそれぞれ配置された駆動トランジスタ(DT)と、駆動トランジスタのソースと基準電位との間に配置された発光素子(EL)と、駆動トランジスタのゲートとソースの間に配置された保持容量(CS)とを有し、駆動トランジスタから保持容量の電圧に応じた電流を発光素子に供給して発光させる発光装置であって、
駆動トランジスタのソースから保持容量に至る電流経路に直列にスイッチ(SW)が設けられていることを特徴とする発光装置。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To supply a data signal to a gate of a driving transistor, hold it in a gate-source capacitor, and supply a current from a source to a light emitting element, and the voltage held in the capacitor is a data signal. It does not match.
A driving transistor (DT) having a drain disposed on a power supply (Voled) side and a source disposed on a reference potential (Vcom) side, and a light emitting element disposed between the source of the driving transistor and a reference potential EL) and a storage capacitor (CS) disposed between the gate and source of the drive transistor, and a light emitting device that emits light by supplying a current corresponding to the voltage of the storage capacitor from the drive transistor to the light emitting element. And
A light emitting device, wherein a switch (SW) is provided in series in a current path from a source of a driving transistor to a storage capacitor.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、表示装置、照明装置などの発光装置に関し、特に、発光素子を含む画素を複数配置した発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device such as a display device and a lighting device, and more particularly to a light emitting device in which a plurality of pixels including light emitting elements are arranged.

発光素子を複数含む発光装置は、発光素子からなる画素が、ライン状またはマトリクス状に複数個配置され、各画素の発光素子に駆動回路が接続された構成を持っている。各画素の発光素子を画像データに応じた輝度で発光させるためには、駆動回路から発光素子に流す電流量を精確に制御しなければならない。しかし、駆動回路を構成するトランジスタの特性が不均一であるために、発光素子の輝度がばらつくという問題がある。これに対し、特性の不均一によらず、発光素子に流れる電流を均一にする駆動回路が特許文献1に開示されている。   A light-emitting device including a plurality of light-emitting elements has a configuration in which a plurality of pixels including light-emitting elements are arranged in a line shape or a matrix shape, and a drive circuit is connected to the light-emitting elements of each pixel. In order to cause the light emitting element of each pixel to emit light with luminance according to image data, the amount of current flowing from the drive circuit to the light emitting element must be accurately controlled. However, there is a problem in that the luminance of the light emitting element varies because the characteristics of the transistors constituting the driver circuit are not uniform. On the other hand, Patent Document 1 discloses a drive circuit that makes the current flowing through the light emitting element uniform regardless of non-uniform characteristics.

図17は、特許文献1における代表的な駆動回路の回路図である。   FIG. 17 is a circuit diagram of a typical drive circuit in Patent Document 1. In FIG.

有機エレクトロルミネセンス素子(以下、有機EL素子という)ELの駆動回路は、駆動トランジスタDTと、駆動トランジスタDTのゲートGとソースSの間を結ぶ保持容量CSと、ゲートGとデータ線Dataを結ぶ選択スイッチであるトランジスタMからなっている。   An organic electroluminescence element (hereinafter referred to as an organic EL element) EL driving circuit includes a driving transistor DT, a storage capacitor CS connecting the gate G and the source S of the driving transistor DT, and connecting the gate G and the data line Data. The transistor M is a selection switch.

有機EL素子ELは、アノードとカソードのあいだに有機材料層を挟んだ構造を持っており、それ自身が1つの容量CLを形成している。   The organic EL element EL has a structure in which an organic material layer is sandwiched between an anode and a cathode, and itself forms one capacitor CL.

初期状態として、保持容量CSに駆動トランジスタDTの閾値電圧を超える電圧を与えておく。選択スイッチMをオンにしてゲートとデータ線Dataを接続すると、駆動トランジスタDTのソースSから保持容量CSを介してデータ線Dataに過渡電流が流れ、駆動トランジスタDTのソースSの電圧が上昇する。ゲート−ソース間電圧が閾値電圧に等しくなるとこの電流は停止する。電流停止後の保持容量CSの両端電位は、駆動トランジスタDTの閾値電圧に等しい。   As an initial state, a voltage exceeding the threshold voltage of the drive transistor DT is given to the storage capacitor CS. When the selection switch M is turned on and the gate and the data line Data are connected, a transient current flows from the source S of the drive transistor DT to the data line Data via the storage capacitor CS, and the voltage of the source S of the drive transistor DT increases. This current stops when the gate-source voltage becomes equal to the threshold voltage. The potential across the storage capacitor CS after stopping the current is equal to the threshold voltage of the drive transistor DT.

次いでデータ線Dataの電圧をデータ電圧分だけ変化させると、それに応じてゲート電圧が変化するが、有機EL素子の容量CLは保持容量CSより十分大きいから、ソース電位はほとんど上昇しない。この結果、保持容量CSの両端電圧は、駆動トランジスタDTの閾値を上回り、駆動トランジスタをオンさせる。保持容量CSの両端電圧は選択スイッチMがオフになった後も保持され、駆動トランジスタDTは、この電圧に応じた電流を有機EL素子ELに供給する。   Next, when the voltage of the data line Data is changed by the amount corresponding to the data voltage, the gate voltage changes accordingly. However, since the capacity CL of the organic EL element is sufficiently larger than the storage capacity CS, the source potential hardly rises. As a result, the voltage across the storage capacitor CS exceeds the threshold value of the drive transistor DT, turning on the drive transistor. The voltage across the holding capacitor CS is held even after the selection switch M is turned off, and the drive transistor DT supplies a current corresponding to this voltage to the organic EL element EL.

有機EL素子ELに電流が流れると、有機EL素子ELの容量CLが充電され、アノード電圧が上昇する。選択スイッチMがオフなので、ゲート電圧もそれにつれて上昇し、保持容量CSの両端電圧は変化しない。したがって、駆動トランジスタDTは一定の電流を有機EL素子ELに供給し続ける。   When a current flows through the organic EL element EL, the capacitor CL of the organic EL element EL is charged, and the anode voltage increases. Since the selection switch M is off, the gate voltage also increases accordingly, and the voltage across the storage capacitor CS does not change. Accordingly, the drive transistor DT continues to supply a constant current to the organic EL element EL.

図17の駆動回路では、選択スイッチMがオンの期間に、データ線にデータ電圧が与えられると、駆動トランジスタDTのゲート−ソース間電圧が閾値電圧を越えるので、駆動トランジスタに電流が流れる。この電流は、一部が保持容量CSにも流れるから、保持容量CSに保持されていた電圧が変化してしまう。   In the drive circuit of FIG. 17, when a data voltage is applied to the data line while the selection switch M is on, a current flows through the drive transistor because the gate-source voltage of the drive transistor DT exceeds the threshold voltage. Since part of this current also flows through the storage capacitor CS, the voltage held in the storage capacitor CS changes.

特許文献2には、図17と同様の、駆動トランジスタのソース側に有機EL素子があり、かつゲート−ソース間に保持容量を有する駆動回路において、駆動トランジスタのドレインと電源のあいだに電流遮断スイッチを設ける発明が開示されている。選択スイッチMがオンのとき、このスイッチを切って、駆動トランジスタDTには電流が流れないようにする。これにより、保持容量CSの電圧変化が防止される。   In Patent Document 2, as in FIG. 17, in a drive circuit having an organic EL element on the source side of the drive transistor and having a storage capacitor between the gate and the source, a current cutoff switch between the drain of the drive transistor and the power supply An invention providing the above is disclosed. When the selection switch M is on, this switch is turned off so that no current flows through the drive transistor DT. Thereby, the voltage change of the storage capacitor CS is prevented.

特開2003−271095号公報JP 2003-271095 A 特開2004−280059号公報JP 2004-280059 A

図17の回路では、選択スイッチMがオンになり、駆動トランジスタDTのゲートにデータ電圧が与えられると、駆動トランジスタDTのゲートーソース間電圧が閾値電圧を越えて、駆動トランジスタDTが導通状態になる。選択スイッチMがオンの期間中は、駆動トランジスタDTに流れる電流は、有機EL素子の容量に流れてその容量を充電するほか、一部が保持容量CSと選択スイッチMを通してデータ線に流れる。この結果、保持容量の電圧が変化し、データ線から与えられる所定の値からずれてしまう。   In the circuit of FIG. 17, when the selection switch M is turned on and a data voltage is applied to the gate of the drive transistor DT, the gate-source voltage of the drive transistor DT exceeds the threshold voltage, and the drive transistor DT becomes conductive. While the selection switch M is on, the current flowing through the drive transistor DT flows to the capacitor of the organic EL element and charges the capacitor, and part of the current flows to the data line through the holding capacitor CS and the selection switch M. As a result, the voltage of the storage capacitor changes and deviates from a predetermined value given from the data line.

特許文献2の発明は、駆動トランジスタDTのドレイン側にスイッチを設けて、選択スイッチMがオンの間、駆動トランジスタDTに電流が流れないようにする。しかし、この場合も、駆動トランジスタDTのゲート電圧が変化したときに、駆動トランジスタDTのゲートーソース間の寄生容量を介して、ゲートからソースに過渡的な電流が流れる。この電流は過渡的であるが、やはり、保持容量に流れて保持容量の電圧を変化させてしまう。   In the invention of Patent Document 2, a switch is provided on the drain side of the drive transistor DT so that no current flows through the drive transistor DT while the selection switch M is on. However, also in this case, when the gate voltage of the driving transistor DT changes, a transient current flows from the gate to the source via the parasitic capacitance between the gate and the source of the driving transistor DT. Although this current is transient, it still flows through the storage capacitor and changes the voltage of the storage capacitor.

図17の回路に限らず、駆動トランジスタのソースが発光素子に接続され、ゲート−ソース間に保持容量が接続されている駆動回路においては、ゲートに信号電圧を与えたときに、駆動トランジスタを流れる電流によって保持容量の端子間電圧が変化し、信号電圧に対応した電圧からずれてしまう。   In the driving circuit in which the source of the driving transistor is connected to the light emitting element and the storage capacitor is connected between the gate and the source, the driving transistor flows when a signal voltage is applied to the gate. The voltage between the terminals of the storage capacitor changes due to the current, and deviates from the voltage corresponding to the signal voltage.

寄生容量CLは有機EL素子の面積でその大きさが決まっている。保持容量CSの値を大きくすることによって端子間電圧の変化を小さく抑える方法も考えられるが、大きな保持容量を形成するには大きな面積が必要となり、画素サイズが限られている発光装置においてはその面積を確保するのは困難である。   The size of the parasitic capacitance CL is determined by the area of the organic EL element. Although a method of suppressing the change in the voltage between the terminals by increasing the value of the storage capacitor CS is also conceivable, a large area is required to form a large storage capacitor, and in a light emitting device in which the pixel size is limited, It is difficult to secure the area.

本発明の目的は、選択スイッチがオンの期間中の保持容量の電圧変化をなくして、正確な電圧がプログラミングできる駆動回路を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a drive circuit that can program an accurate voltage by eliminating a voltage change of a storage capacitor while a selection switch is on.

本発明の第1は、ドレインが電源側に、ソースが基準電位側にそれぞれ配置された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのソースと前記基準電位との間に配置された発光素子と、前記駆動トランジスタのゲートとソースの間に配置された保持容量とを有し、前記駆動トランジスタから前記保持容量の電圧に応じた電流を前記発光素子に供給して前記発光素子を発光させる発光装置であって、
前記駆動トランジスタのソースから前記保持容量に至る電流経路に、直列の第1スイッチが設けられていることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a drive transistor having a drain disposed on a power supply side and a source disposed on a reference potential side, a light emitting element disposed between the source of the drive transistor and the reference potential, and the drive transistor A light-emitting device that emits light from the drive transistor by supplying a current corresponding to the voltage of the storage capacitor from the drive transistor to the light-emitting element,
A first switch in series is provided in a current path from the source of the driving transistor to the storage capacitor.

また、本発明の第2は、ドレインが電源側に、ソースが基準電位側にそれぞれ配置された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲートとソースの間に配置された保持容量と、前記駆動トランジスタから前記保持容量に至る電流経路に直列に配置されたスイッチとを有する駆動回路を用いて、前記駆動トランジスタのソースと前記基準電位との間に配置された発光素子を駆動する駆動方法であって、
前記保持容量の両端にそれぞれ電圧を印加する第1ステップと、前記駆動トランジスタのゲート側に配置された前記保持容量の端子に前記第1ステップと同じ電圧を与え、前記スイッチを導通させて、前記駆動トランジスタのソースから前記保持容量に電流を流す第2ステップと、前記スイッチを遮断し、前記駆動トランジスタのゲートにデータ電圧を印加する第3ステップと、前記データ電圧を与える電源を前記駆動トランジスタのゲートから切り離し、前記スイッチを導通させる第4ステップを有することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a drive transistor having a drain disposed on the power supply side and a source disposed on the reference potential side, a storage capacitor disposed between the gate and the source of the drive transistor, and the drive transistor. A driving method for driving a light emitting element arranged between a source of the driving transistor and the reference potential using a driving circuit having a switch arranged in series in a current path leading to the storage capacitor,
A first step of applying a voltage to both ends of the storage capacitor; and applying the same voltage to the terminal of the storage capacitor disposed on the gate side of the drive transistor as in the first step, causing the switch to conduct, A second step of passing a current from the source of the driving transistor to the storage capacitor; a third step of cutting off the switch and applying a data voltage to the gate of the driving transistor; and a power source for supplying the data voltage to the driving transistor. It has the 4th step which isolate | separates from a gate and makes the said switch conductive.

本発明によれば、プログラミング中に駆動回路が導通しても、保持容量に電流が流れこむことがないので、正確な電圧が保持できる。   According to the present invention, even if the drive circuit is turned on during programming, no current flows into the storage capacitor, so that an accurate voltage can be held.

本発明の実施形態である有機EL素子の駆動回路である。1 is a drive circuit for an organic EL element according to an embodiment of the present invention. 図1の駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。2 is a timing chart showing the operation of the drive circuit of FIG. 1. 駆動トランジスタがP型であるときの有機EL素子の駆動回路である。It is a drive circuit of an organic EL element when a drive transistor is P type. 本発明の第1の実施例の画素構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a pixel configuration of a first example of the present invention. FIG. 第1の実施例の表示装置の全体ブロック図である。1 is an overall block diagram of a display device according to a first embodiment. 第1の実施例の回路動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the circuit operation | movement of a 1st Example. 本発明の第2の実施例の画素構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the pixel structure of the 2nd Example of this invention. 第2の実施例の回路動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the circuit operation of the 2nd example. 本発明の第3の実施例の画素構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the pixel structure of the 3rd Example of this invention. 第3の実施例の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of a 3rd Example. 本発明の第4の実施例の画素構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the pixel structure of the 4th Example of this invention. 第4の実施例の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of a 4th Example. 本発明の第5の実施例の画素構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the pixel structure of the 5th Example of this invention. 第5の実施例の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of a 5th Example. 本発明の応用例であるデジタルスチルカメラシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the digital still camera system which is an application example of this invention. 本発明の応用例である電子写真プリンタの露光ヘッドの構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a configuration of an exposure head of an electrophotographic printer which is an application example of the present invention. 従来の発光素子の駆動回路である。It is the drive circuit of the conventional light emitting element.

駆動トランジスタのドレインが電源に、ソースが発光素子に接続され、ゲートとソースのあいだに保持容量を備えた駆動回路において、駆動トランジスタのゲートとデータ線の間に選択トランジスタを設け、それをオンさせてゲートにデータ電圧をあたえる。駆動トランジスタは導通状態となるが、駆動トランジスタのソースから保持容量にいたる電流経路の途中に直列のスイッチを設け、選択トランジスタがオンの期間中にこのスイッチを遮断することにより、駆動トランジスタに電流が流れてもそれが保持容量に流入することが防止できる。その結果、保持容量の両端電圧を維持することができる。   In a drive circuit in which the drain of the drive transistor is connected to the power source, the source is connected to the light emitting element, and a storage capacitor is provided between the gate and the source, a selection transistor is provided between the gate of the drive transistor and the data line, and it is turned on. Apply a data voltage to the gate. Although the drive transistor is in a conductive state, a series switch is provided in the middle of the current path from the source of the drive transistor to the storage capacitor, and the switch transistor is turned off while the selection transistor is on, so that current is supplied to the drive transistor. Even if it flows, it can be prevented from flowing into the holding capacity. As a result, the voltage across the storage capacitor can be maintained.

図1は、本発明の実施形態である発光装置の構成を示す回路図である。   FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

発光装置は、電源Voledと基準電位Vcom(接地電位)とのあいだに、駆動トランジスタDTと有機EL素子ELが直列に配置されており、駆動トランジスタDTは、ドレインDが電源側に、ソースSが有機EL素子ELを挟んで基準電圧側に配置され、ゲートとソースのあいだに保持容量CSと第1スイッチSWとが直列に配置されている。   In the light emitting device, a drive transistor DT and an organic EL element EL are arranged in series between a power supply Voled and a reference potential Vcom (ground potential). The drive transistor DT has a drain D on the power supply side and a source S on the power supply side. The organic EL element EL is disposed on the reference voltage side, and the storage capacitor CS and the first switch SW are disposed in series between the gate and the source.

保持容量CSのゲート側端子とソース側端子は、それぞれ独立に電圧が印加できるように、それぞれ第2と第3のスイッチを介して電圧供給源に接続される。これらのスイッチは独立にまたは一緒にオン・オフが制御される。オフになると、各端子の電圧はこの回路の動作に従って変化し得る。第2スイッチを介して供給される電圧と第3スイッチを介して供給される電圧は、独立に設定することができる。   The gate side terminal and the source side terminal of the storage capacitor CS are connected to the voltage supply source via the second and third switches, respectively, so that a voltage can be applied independently. These switches are controlled on and off independently or together. When turned off, the voltage at each terminal can change according to the operation of this circuit. The voltage supplied via the second switch and the voltage supplied via the third switch can be set independently.

図2は、この回路の動作を示すタイミングチャートである。上から順に、スイッチSWの状態、節点Aすなわち駆動トランジスタのゲートGの電圧、保持容量の節点Aと反対側の端子(節点B)の電圧、駆動トランジスタのソースS(節点C)の電圧を示す。この回路の動作は以下の4つのステップで説明される。   FIG. 2 is a timing chart showing the operation of this circuit. In order from the top, the state of the switch SW, the voltage at the node A, that is, the gate G of the driving transistor, the voltage at the terminal (node B) opposite to the node A of the storage capacitor, and the voltage at the source S (node C) of the driving transistor are shown. . The operation of this circuit is described in the following four steps.

はじめの時刻t1−t2のステップは、保持容量CSのプリチャージである。プリチャージは、スイッチSWをオンにして、外部回路から保持容量CSの両端に一定電圧を与える操作である。この操作により、駆動トランジスタDTのゲート−ソース間電圧が閾値電圧Vthを越え、駆動トランジスタDTは導通状態になる。さらに、この回路では、スイッチSWをオンしたときに有機EL素子ELが発光しないように、有機EL素子ELのアノード電圧を発光閾値以下にしておくことが好ましい。一般に有機EL素子は発光閾値を持ち、その電圧以下では有機EL素子の寄生容量の充電が起きるだけで発光しない。したがって、プリチャージは、保持容量CSの両端が駆動トランジスタを導通させる電圧になり、かつソース側の端子が有機ELの発光閾値以下になるように、それぞれの端子に別々の電圧を与える。ここでは、保持容量のゲート側端子Aには参照電圧Vrefを与え、ソース側端子Bにはプリチャージ電圧Vpreを与えた。これらの差は駆動トランジスタの閾値電圧以上であり、Vpreは有機EL素子の発光閾値以下である。   The first step of time t1-t2 is precharge of the storage capacitor CS. Precharging is an operation in which the switch SW is turned on and a constant voltage is applied to both ends of the storage capacitor CS from the external circuit. By this operation, the gate-source voltage of the drive transistor DT exceeds the threshold voltage Vth, and the drive transistor DT becomes conductive. Furthermore, in this circuit, it is preferable to set the anode voltage of the organic EL element EL to be equal to or lower than the light emission threshold value so that the organic EL element EL does not emit light when the switch SW is turned on. In general, an organic EL element has a light emission threshold value. Below that voltage, the parasitic capacitance of the organic EL element only charges and does not emit light. Accordingly, the precharge applies different voltages to the terminals so that both ends of the storage capacitor CS are voltages that cause the drive transistor to conduct and the source-side terminal is equal to or lower than the light emission threshold of the organic EL. Here, the reference voltage Vref is applied to the gate side terminal A of the storage capacitor, and the precharge voltage Vpre is applied to the source side terminal B. These differences are equal to or higher than the threshold voltage of the driving transistor, and Vpre is equal to or lower than the light emission threshold of the organic EL element.

次の時刻t2−t3のステップは、駆動トランジスタDTの閾値電圧Vthを保持容量CSに保持するステップである。保持容量CSのゲート側端子Aを一定の参照電位Vrefに固定し、スイッチSWをオンにする。駆動トランジスタDTは導通状態にあるので、電流が、電源VoledからドレインDに入り、ソースSから出てさらにスイッチSWを通じて保持容量CSに流れる。この電流によってはソースの電位(C)が徐々に上昇し、ついには保持容量CSの両端電圧が閾値電圧Vthに等しくなって電流が停止する。このとき、保持容量CSには駆動トランジスタDTの閾値電圧Vthが保持されている。この閾値電圧を保持するステップはオートゼロと呼ばれる。   The next time t2-t3 is a step of holding the threshold voltage Vth of the drive transistor DT in the holding capacitor CS. The gate side terminal A of the storage capacitor CS is fixed to a constant reference potential Vref, and the switch SW is turned on. Since the drive transistor DT is in a conductive state, a current enters the drain D from the power supply Voled, exits from the source S, and further flows to the storage capacitor CS through the switch SW. Depending on this current, the potential (C) of the source gradually increases, and finally the voltage across the storage capacitor CS becomes equal to the threshold voltage Vth, and the current stops. At this time, the storage capacitor CS holds the threshold voltage Vth of the drive transistor DT. The step of maintaining this threshold voltage is called auto-zero.

その次の時刻t3−t4のステップは、保持容量CSにデータ電圧Vdataを書き込むプログラミングステップである。スイッチSWをオフにして、駆動トランジスタDTのゲートGの電圧を参照電圧Vrefからデータ電圧Vdataに切り替える。このとき、保持容量CSのソース側端子は有機EL素子ELのアノードまたはそれに代わる(不図示の)補助容量CAに接続される。   The next time t3-t4 is a programming step for writing the data voltage Vdata to the storage capacitor CS. The switch SW is turned off to switch the voltage of the gate G of the drive transistor DT from the reference voltage Vref to the data voltage Vdata. At this time, the source side terminal of the storage capacitor CS is connected to the anode of the organic EL element EL or an auxiliary capacitor CA (not shown) instead of the anode.

有機EL素子ELの寄生容量CP、もしくは補助容量CAは保持容量CSより十分大きいので、ゲート側端子(A)の電圧が切り替わってもソース側(B)はほとんど変化しない。こうして保持容量CSにデータ電圧Vdataが書き込まれる。保持容量CSにはもともと駆動トランジスタDTの閾値電圧Vthが保持されていたので、データの書き込みによって、保持容量CSにはデータ電圧と閾値電圧の和が保持される。   Since the parasitic capacitance CP or the auxiliary capacitance CA of the organic EL element EL is sufficiently larger than the holding capacitance CS, the source side (B) hardly changes even when the voltage of the gate side terminal (A) is switched. Thus, the data voltage Vdata is written to the storage capacitor CS. Since the threshold voltage Vth of the driving transistor DT was originally held in the storage capacitor CS, the sum of the data voltage and the threshold voltage is held in the storage capacitor CS by writing data.

最後の時刻t4−t5のステップは、有機EL素子ELに電流を流して発光させる発光ステップである。ゲートGの電圧を定める外部からの接続は切り離し、スイッチSWをオンにする。駆動トランジスタDTには保持容量CSの電圧に応じた電流が流れるが、保持容量の電圧がデータ電圧Vdataと閾値電圧Vthの和であるから、駆動トランジスタDTを流れる電流は閾値電圧によらない。電流が流れるにつれて有機EL素子ELのアノード電圧すなわち駆動トランジスタDTのソース電圧(C)が上昇するが、ゲート電圧もそれにつれて上昇するので、電流は一定に保たれる。やがて定常状態になってソースSとゲートGの電圧も一定になる。   The last time t4-t5 is a light emission step in which a current is passed through the organic EL element EL to emit light. The connection from the outside that determines the voltage of the gate G is disconnected, and the switch SW is turned on. A current corresponding to the voltage of the storage capacitor CS flows through the drive transistor DT. However, since the voltage of the storage capacitor is the sum of the data voltage Vdata and the threshold voltage Vth, the current flowing through the drive transistor DT does not depend on the threshold voltage. As the current flows, the anode voltage of the organic EL element EL, that is, the source voltage (C) of the driving transistor DT rises, but the gate voltage also rises accordingly, so that the current is kept constant. Eventually, a steady state is reached and the voltages of the source S and the gate G become constant.

データ書き込みステップでスイッチをオフにするので、駆動トランジスタに電流が流れてもそれが保持容量に流れこむことがない。保持容量の電圧は、データ電圧印加直後の電圧のまま変化せず、正確な電圧が保持される。   Since the switch is turned off in the data writing step, even if a current flows through the driving transistor, it does not flow into the storage capacitor. The voltage of the holding capacitor does not change as it is immediately after the data voltage is applied, and an accurate voltage is held.

図1の発光装置が1つの基板上に一体で形成されるときは、スイッチも駆動トランジスタと同じ構成のトランジスタで形成される。これらのトランジスタは、薄膜トランジスタであってもシリコン基板に形成された単結晶シリコントランジスタであってもよい。単結晶基板に形成されるときは、スイッチを構成するトランジスタは駆動トランジスタと同極性であるほうが集積度を高める上で好ましい。   When the light-emitting device of FIG. 1 is integrally formed on one substrate, the switch is also formed of a transistor having the same structure as the driving transistor. These transistors may be thin film transistors or single crystal silicon transistors formed on a silicon substrate. When formed on a single crystal substrate, the transistor constituting the switch preferably has the same polarity as the driving transistor in order to increase the degree of integration.

図3は、図1のN型電界効果トランジスタをP型電界効果トランジスタに置き換えたものである。駆動トランジスタがP型である場合は、電源Voledを基準電位Vcomより低い電圧とし、有機EL素子のアノードとカソードを逆向きにすることにより、図の下から上に向かって電流が流れる。その場合も、駆動トランジスタのドレインが電源側に、ソースが有機EL素子のある基準電位側に配置されることに代わりはない。   FIG. 3 is obtained by replacing the N-type field effect transistor of FIG. 1 with a P-type field effect transistor. When the driving transistor is a P-type, the power supply Voled is set to a voltage lower than the reference potential Vcom, and the anode and the cathode of the organic EL element are reversed so that a current flows from the bottom to the top in the figure. In this case, the drain of the driving transistor is disposed on the power supply side, and the source is disposed on the reference potential side where the organic EL element is present.

以下、この発明を幾つかの実施例によって説明する。以下の説明は、有機EL素子を用いた発光装置について行うが、発光素子としては、無機EL素子、発光ダイオード、電界放出素子などの発光素子であってもよい。また、発光装置は、表示装置、照明装置などの、それに含まれる発光素子が光を発することにより機能する任意の装置であってよい。   The invention will now be described by means of several examples. The following description will be made on a light emitting device using an organic EL element. However, the light emitting element may be a light emitting element such as an inorganic EL element, a light emitting diode, or a field emission element. The light-emitting device may be any device that functions when a light-emitting element included therein emits light, such as a display device or a lighting device.

図4は、本発明の第1の実施例である発光装置の画素とその周辺の回路図である。   FIG. 4 is a circuit diagram of a pixel of the light emitting device according to the first embodiment of the present invention and its periphery.

画素1は、有機EL素子ELと、駆動トランジスタDTと、保持容量CSを有しており、これらの回路要素は、図17に示した駆動回路と同じ働きをする。画素1には、この他に、保持容量CSのゲートとは反対側の端子を駆動トランジスタDTのソースに接続する第1スイッチであるトランジスタM1と、駆動トランジスタのゲートをデータ線5に接続する第2スイッチであるトランジスタM2と、保持容量の同じ端子をプリチャージ線4に接続する第3スイッチであるトランジスタM3とが含まれている。   The pixel 1 has an organic EL element EL, a drive transistor DT, and a storage capacitor CS, and these circuit elements function in the same manner as the drive circuit shown in FIG. In addition to this, the pixel 1 includes a transistor M1, which is a first switch for connecting a terminal opposite to the gate of the storage capacitor CS to the source of the drive transistor DT, and a first switch for connecting the gate of the drive transistor to the data line 5. A transistor M2 that is a two-switch and a transistor M3 that is a third switch that connects the same terminal of the storage capacitor to the precharge line 4 are included.

画素1の周囲には、データ線5と、データ線5に平行にプリチャージ線4が設けられている。プリチャージ線4は、データ線5と同じく列方向の画素に共通で、プリチャージ電圧Vpreと参照電圧Vrefを切り替えて生成する定電圧源40との間に、第4スイッチであるトランジスタM0が接続されている。トランジスタM0のゲートは、他の列のプリチャージ線に共通する制御線に接続され、制御信号P0によってオン・オフが制御される。   Around the pixel 1, a data line 5 and a precharge line 4 are provided in parallel to the data line 5. Similarly to the data line 5, the precharge line 4 is common to the pixels in the column direction, and a transistor M0 as a fourth switch is connected between the precharge voltage Vpre and the constant voltage source 40 that is generated by switching the reference voltage Vref. Has been. The gate of the transistor M0 is connected to a control line common to the precharge lines in other columns, and is turned on / off by a control signal P0.

画素1には、制御信号P1によって第1スイッチM1をオン・オフさせる第1制御線2と、制御信号P2によって第2スイッチM2と第3スイッチM3を同時にオン・オフさせる第2制御線3とが設けられている。これらの制御線は、行方向に並ぶ画素1に共通に設けられ、制御信号P1とP2は、行単位で画素1を選択して書き込み動作を行わせる。   The pixel 1 includes a first control line 2 for turning on / off the first switch M1 by the control signal P1, and a second control line 3 for turning on / off the second switch M2 and the third switch M3 by the control signal P2. Is provided. These control lines are provided in common for the pixels 1 arranged in the row direction, and the control signals P1 and P2 select the pixels 1 in units of rows and perform a write operation.

また、画素1には、電源電圧Voledを供給する電源線41と、基準電圧Vcomを供給する基準電圧線42が配設されている。基準電圧Vcomは有機EL素子ELのカソードに供給され、電源電圧Voledは駆動トランジスタDTのドレインに供給される。   Further, the pixel 1 is provided with a power supply line 41 for supplying a power supply voltage Voled and a reference voltage line 42 for supplying a reference voltage Vcom. The reference voltage Vcom is supplied to the cathode of the organic EL element EL, and the power supply voltage Voled is supplied to the drain of the driving transistor DT.

プリチャージ線4には、第1、第2制御線2,3との交差や隣接するデータ線5との配線間隔によって、寄生容量CPが発生する。寄生容量CPは、第1、第2制御線との交差や隣接するデータ線5との配線間隔を設計して、画素の保持容量CSより十分大きい値になるようにすることができる。以下で説明するように、本実施例の寄生容量CPは、第1スイッチM1がオフの期間に保持容量CSのソース側端子電圧を一定に保つ補助容量の役割を果たす。   A parasitic capacitance CP is generated in the precharge line 4 due to the intersection with the first and second control lines 2 and 3 and the wiring interval between the adjacent data lines 5. The parasitic capacitance CP can be designed to have a value sufficiently larger than the storage capacitor CS of the pixel by designing the intersection with the first and second control lines and the wiring interval between the adjacent data lines 5. As will be described below, the parasitic capacitance CP of this embodiment serves as an auxiliary capacitance that keeps the source-side terminal voltage of the holding capacitor CS constant during a period in which the first switch M1 is off.

図5は、本実施例の発光装置を用いた表示装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a display device using the light emitting device of this embodiment.

表示領域20には、画素1がマトリクス状に配置され、行方向に第1制御線2と第2制御線3、列方向にデータ線5とプリチャージ線4が配設されている。また、図5では示されていないが、各画素には、電源電圧Voledが電源配線41を介して届けられている。有機EL素子のカソードに基準電圧Vcomを届ける電源配線42は、表示領域20全体にわたって設けられる面状電極である。   In the display area 20, the pixels 1 are arranged in a matrix, and the first control lines 2 and the second control lines 3 are arranged in the row direction, and the data lines 5 and the precharge lines 4 are arranged in the column direction. Although not shown in FIG. 5, the power supply voltage Voled is delivered to each pixel through the power supply wiring 41. The power supply wiring 42 for delivering the reference voltage Vcom to the cathode of the organic EL element is a planar electrode provided over the entire display region 20.

制御線制御回路22から出た第1制御線2は、第1制御信号P1(P1(1)、P1(2)・・・P1(n))を各行に供給し、同じく制御線制御回路22から出た第2制御線3は第2制御信号P2(P2(1)、P2(2)・・・P2(n))(nは行数)を各行に供給する。データ線5は、表示装置の外部から入力された映像信号(Video)を、データ信号回路21を経由して各列に供給する。プリチャージ線4は、外部の定電圧源40(図4)から配線7に入力されるプリチャージ電圧(Vpre)または参照電圧(Vref)を各列に供給する。プリチャージ線4の第4スイッチM0は、制御信号P0によって制御される。   The first control line 2 coming out of the control line control circuit 22 supplies the first control signal P1 (P1 (1), P1 (2)... P1 (n)) to each row. The second control line 3 coming out from the second line supplies a second control signal P2 (P2 (1), P2 (2)... P2 (n)) (n is the number of rows) to each row. The data line 5 supplies a video signal (Video) input from the outside of the display device to each column via the data signal circuit 21. The precharge line 4 supplies a precharge voltage (Vpre) or a reference voltage (Vref) input to the wiring 7 from an external constant voltage source 40 (FIG. 4) to each column. The fourth switch M0 of the precharge line 4 is controlled by the control signal P0.

映像信号Video、制御信号P0、プリチャージ電圧Vpre、参照電圧Vrefは、同一基板上にCOG法で実装されたコントローラーから出力するようにもできる。   The video signal Video, the control signal P0, the precharge voltage Vpre, and the reference voltage Vref can be output from a controller mounted on the same substrate by the COG method.

図6は、図4の回路の動作を示すタイミングチャートである。上から順に、第4スイッチM0の制御信号P0、1行目の画素の第1スイッチM1を制御する第1制御信号P1(1)、同じく1行目の画素の第2スイッチM2と第3スイッチM3を制御する第2制御信号P2(1)、2行目の画素の同じ第1制御信号P1(2)と第2制御信号P2(2)、データ線5の電圧Vd、プリチャージ線4の電圧Va、1行目の画素1の駆動トランジスタDTのソース電圧VS(1)、保持容量CSと第3スイッチM3との接続点の電圧VC(1)、2行目の画素の同じ電圧VS(2)とVC(2)を示す。   FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the circuit of FIG. In order from the top, the control signal P0 of the fourth switch M0, the first control signal P1 (1) for controlling the first switch M1 of the pixels in the first row, and the second switch M2 and the third switch of the pixels in the first row as well. The second control signal P2 (1) for controlling M3, the same first control signal P1 (2) and second control signal P2 (2) of the pixels in the second row, the voltage Vd of the data line 5, the precharge line 4 Voltage Va, source voltage VS (1) of the driving transistor DT of the pixel 1 in the first row, voltage VC (1) at the connection point between the storage capacitor CS and the third switch M3, and the same voltage VS ( 2) and VC (2) are shown.

以下、時刻の順に動作を説明する。   Hereinafter, the operation will be described in the order of time.

(リセット動作)
本実施例では、図1と図2で説明した4つの動作に先立って、時刻t0−t1の間に、保持容量の電圧をゼロにするリセット動作を導入する。これは、他の行で以下に述べる消灯の動作を行うために設けられる動作であって、必ずしも必要ではない。
(Reset operation)
In this embodiment, prior to the four operations described with reference to FIGS. 1 and 2, a reset operation for introducing the storage capacitor voltage to zero is introduced between times t0 and t1. This is an operation provided for performing the light-off operation described below in another row, and is not necessarily required.

時刻t0−t1の間、制御信号P0はHレベルであり、第4スイッチM0はオンになる。プリチャージ線4は定電圧源40に接続される。この定電圧源は、参照電圧Vrefとプリチャージ電圧Vpreを切り替えて生成し、この期間は参照電圧Vrefをプリチャージ線4に出力する。   During time t0-t1, the control signal P0 is at the H level, and the fourth switch M0 is turned on. The precharge line 4 is connected to a constant voltage source 40. The constant voltage source generates a reference voltage Vref and a precharge voltage Vpre by switching, and outputs the reference voltage Vref to the precharge line 4 during this period.

1行目の第1制御信号P1(1)と第2制御信号P2(1)はHレベルであり、1行目の画素が選択される。第1スイッチM1、第2スイッチM2、および第3スイッチM3はオンになる。データ線5には参照電圧Vrefが与えられており、駆動トランジスタDTのゲート電圧およびソース電圧はともに参照電圧Vrefになる。この結果、保持容量CSはそれまで保持していた電圧がリセットされ、両端電圧がゼロになる。   The first control signal P1 (1) and the second control signal P2 (1) in the first row are at the H level, and the pixels in the first row are selected. The first switch M1, the second switch M2, and the third switch M3 are turned on. A reference voltage Vref is applied to the data line 5, and both the gate voltage and the source voltage of the drive transistor DT become the reference voltage Vref. As a result, the voltage held in the storage capacitor CS is reset so that the voltage across the capacitor becomes zero.

次いで、時刻t1から先に説明した4つのステップが実行される。   Next, the four steps described above are executed from time t1.

(プリチャージ動作)
時刻t1−t2のプリチャージ期間、プリチャージ線4の定電圧源40の出力はプリチャージ電圧Vpreに切り替わる。プリチャージ電圧Vpreは参照電圧Vrefよりも低い電位に設定されている。駆動トランジスタDTのゲート−ソース間電圧はVgs=Vref−Vpreになり、しきい値電圧より大きくなる(Vgs>Vth)。駆動トランジスタDTは電流が流れ得る導通状態になるが、プリチャージ電圧Vpreが低いために有機EL素子のアノード−カソード間電圧が小さく、有機EL素子には電流が流れない。
(Precharge operation)
During the precharge period of time t1-t2, the output of the constant voltage source 40 of the precharge line 4 is switched to the precharge voltage Vpre. The precharge voltage Vpre is set to a potential lower than the reference voltage Vref. The gate-source voltage of the driving transistor DT becomes Vgs = Vref−Vpre, which is larger than the threshold voltage (Vgs> Vth). The drive transistor DT is in a conductive state where current can flow, but since the precharge voltage Vpre is low, the voltage between the anode and the cathode of the organic EL element is small, and no current flows through the organic EL element.

(オートゼロ動作)
時刻t2−t3では、制御信号P0がH(high)レベルからL(low)レベルに変わり、第4スイッチM0はオフになる。時刻t2から時刻t3まで、駆動トランジスタDTは、ゲート電圧がVrefに保持されたまま、ソースがどこからも電圧が設定されないフローティング状態になる。駆動トランジスタDTに流れる電流によって駆動トランジスタDTのソースに接続された保持容量CSとプリチャージ線4の寄生容量CPが充電され、ソース電圧が上昇する。ゲート−ソース間電圧が閾値電圧Vthに近づくにつれて駆動トランジスタDTを流れる電流は小さくなり、しきい値電圧Vthになると電流がゼロになってソース電圧VS(1)の上昇が止まる。このときのソース電位はゲート電圧より閾値電圧だけ低く、VS(1)=Vref−Vthとなる。保持容量CSのソース側端子電圧VC(1)と寄生容量CPの電圧もVS(1)と同じである。
(Auto zero operation)
At time t2-t3, the control signal P0 changes from H (high) level to L (low) level, and the fourth switch M0 is turned off. From time t2 to time t3, the driving transistor DT is in a floating state in which the voltage is not set anywhere from the source while the gate voltage is held at Vref. The storage capacitor CS connected to the source of the drive transistor DT and the parasitic capacitance CP of the precharge line 4 are charged by the current flowing through the drive transistor DT, and the source voltage rises. As the gate-source voltage approaches the threshold voltage Vth, the current flowing through the drive transistor DT decreases, and when the threshold voltage Vth is reached, the current becomes zero and the increase in the source voltage VS (1) stops. At this time, the source potential is lower than the gate voltage by the threshold voltage, and VS (1) = Vref−Vth. The source side terminal voltage VC (1) of the storage capacitor CS and the voltage of the parasitic capacitor CP are also the same as VS (1).

このようにして保持容量CSの両端に駆動トランジスタDTのしきい値電圧Vthが保持され、駆動トランジスタDTは閾値ぎりぎりの導通状態になる。   In this way, the threshold voltage Vth of the drive transistor DT is held at both ends of the storage capacitor CS, and the drive transistor DT is in a conductive state just below the threshold.

(プログラミング動作)
時刻t3で第1制御信号P1(1)がHレベルからLレベルに切り替わり、第1スイッチM1がオフになる。同時に、データ線5の電圧Vdはそれまでの参照電圧Vrefから階調データに対応したデータ電圧Vdataに切り替わる。データ線の電圧変化により、保持容量CSの両端電圧は、データ線の電圧変化量(Vdata−Vref)にCSとCPの容量分割比を乗じた値
ΔV=(CP/(CS+CP))×(Vdata−VREF) ・・・式(1)
だけ増加し、Vth+ΔVになる。このようにして、階調データの信号電圧が保持容量CSに書き込まれる。
(Programming operation)
At time t3, the first control signal P1 (1) is switched from the H level to the L level, and the first switch M1 is turned off. At the same time, the voltage Vd of the data line 5 is switched from the reference voltage Vref so far to the data voltage Vdata corresponding to the gradation data. Due to the voltage change of the data line, the voltage across the storage capacitor CS is obtained by multiplying the voltage change amount (Vdata−Vref) of the data line by the capacity division ratio of CS and CP. ΔV = (CP / (CS + CP)) × (Vdata -VREF) Formula (1)
Increases to Vth + ΔV. In this way, the signal voltage of the gradation data is written into the storage capacitor CS.

寄生容量CPを画素の保持容量CSより大きくしておくことにより、式(1)の容量分割比が1に近くなり、プログラミング動作におけるΔVを大きくすることができる。逆に、駆動トランジスタのソース電圧の変化は小さく抑えられる。寄生容量CPは、第1スイッチM1がオフの期間、保持容量CSのソース側端子電圧VCを保持する補助容量として働く。   By making the parasitic capacitance CP larger than the holding capacitance CS of the pixel, the capacitance division ratio of the equation (1) becomes close to 1, and ΔV in the programming operation can be increased. On the contrary, the change in the source voltage of the driving transistor is suppressed to a small level. The parasitic capacitance CP functions as an auxiliary capacitance that holds the source-side terminal voltage VC of the holding capacitor CS while the first switch M1 is off.

データ線の電圧がVdataに切り替わった直後のゲートーソース間電圧は、閾値電圧を越えてVth+ΔVであるから、駆動トランジスタDTは導通状態となり電流が流れる。この電流によって、時刻t2−t3の期間、駆動トランジスタDTのソース電圧VS(1)は上昇していく。しかし、第1スイッチM1がオフになっているので、駆動トランジスタDTを流れる電流は保持容量CSには流入しない。   Since the gate-source voltage immediately after the voltage of the data line is switched to Vdata exceeds the threshold voltage and is Vth + ΔV, the driving transistor DT becomes conductive and current flows. Due to this current, the source voltage VS (1) of the drive transistor DT rises during the period of time t2-t3. However, since the first switch M1 is off, the current flowing through the drive transistor DT does not flow into the storage capacitor CS.

データ線の電圧がVrefからVdataに切り替わることにより、駆動トランジスタDTのゲート−ソース間の寄生容量を介してゲートからソースに過渡的に電流が流れるが、この電流が保持容量CSに流れることは第1スイッチM1によって阻止される。したがって、保持容量CSにはいかなる電流も流入せず、両端電圧は時刻t2で設定された電圧のまま保持される。   When the voltage of the data line is switched from Vref to Vdata, a current flows transiently from the gate to the source via the gate-source parasitic capacitance of the driving transistor DT, but this current flows to the storage capacitor CS. It is blocked by one switch M1. Therefore, no current flows into the storage capacitor CS, and the both-end voltage is held at the voltage set at time t2.

(発光動作)
時刻t4以降が発光ステップである。第1制御信号P1(1)がH(high)レベルになり、第1スイッチM1はオンになる。一方、第2制御信号P2(1)はL(low)レベルになり、第2スイッチM2および第3スイッチM3はオフになる。保持容量CSに保持された電圧(Vth+ΔV)が駆動トランジスタDTのゲート−ソース間に印加され、それに応じた電流が駆動トランジスタDTから有機EL素子に供給される。有機EL素子は電流に応じた輝度で発光する。
(Light emission operation)
The light emission step is after time t4. The first control signal P1 (1) becomes H (high) level, and the first switch M1 is turned on. On the other hand, the second control signal P2 (1) becomes L (low) level, and the second switch M2 and the third switch M3 are turned off. A voltage (Vth + ΔV) held in the holding capacitor CS is applied between the gate and source of the drive transistor DT, and a current corresponding thereto is supplied from the drive transistor DT to the organic EL element. The organic EL element emits light with a luminance corresponding to the current.

時刻t4からは、2行目の各ステップが始まる。   Each step in the second row starts from time t4.

時刻t4−t5のリセットステップでは、制御信号P0がHレベルになると同時に、2行目の第1制御信号P1(2)と第2制御信号P2(2)もHレベルになる。時刻t5−t6でプリチャージ、時刻t6−t7でオートゼロ、時刻t7−t8でプログラミングの各ステップが実行される。これらの動作は1行目と同様に行われる。   In the reset step at time t4-t5, the control signal P0 becomes H level, and the first control signal P1 (2) and the second control signal P2 (2) in the second row also become H level. Precharge is executed at time t5-t6, auto-zero is executed at time t6-t7, and programming steps are executed at time t7-t8. These operations are performed in the same manner as in the first row.

以下、3行目、4行目と順次行が選択されて同じ動作が繰り返される。   Thereafter, the third row and the fourth row are sequentially selected and the same operation is repeated.

(消灯動作)
必要に応じて、発光期間を1フレーム期間の途中で終了させる。本実施例では、時刻t4で発光を開始した第1行の画素が、時刻t9で発光を停止し、以下、行ごとに順次発光を停止するように消去動作が行われる。
(Lights off)
If necessary, the light emission period ends in the middle of one frame period. In this embodiment, the pixels in the first row that started to emit light at time t4 stop emitting light at time t9, and thereafter, the erasing operation is performed so as to stop emitting light sequentially for each row.

時刻t9−t10の期間で、制御信号P0と1行目の第1制御信号P1(1)および第2制御信号P2(2)がHレベルになり、第4スイッチM0と、1行目の画素1の第1ないし第3スイッチM1−M3がオンになる。データ線5には参照電圧Vrefが設定されており、1行目の画素のリセット動作が実行される。駆動トランジスタDTのゲート−ソース間電圧はゼロになり、駆動トランジスタDTからの電流供給が停止され、有機EL素子は消灯状態になる。以下、2行目以降の同様の消灯動作が行われて、全画面が消灯される。   During the period from time t9 to t10, the control signal P0, the first control signal P1 (1) and the second control signal P2 (2) in the first row are at the H level, the fourth switch M0 and the pixel in the first row 1 first to third switches M1-M3 are turned on. A reference voltage Vref is set for the data line 5, and the reset operation of the pixels in the first row is executed. The gate-source voltage of the drive transistor DT becomes zero, the current supply from the drive transistor DT is stopped, and the organic EL element is turned off. Thereafter, the same turn-off operation from the second line is performed, and the entire screen is turned off.

発光期間の開始時刻と終了時刻は行ごとに異なるが、発光期間の長さは全ての行で同じである。表示輝度を全体として調整するために消灯動作の開始タイミングt9を変更させてもよい。   The start time and end time of the light emission period are different for each row, but the length of the light emission period is the same for all the rows. In order to adjust the display brightness as a whole, the start timing t9 of the turn-off operation may be changed.

発光期間を1フィールド期間以下に設定することによって、動画性能を高めることができる。消灯動作を行わず、書き込み走査の終了後、第1行の選択期間に戻って次の画像データを書き込むことも可能である。   By setting the light emission period to one field period or less, the moving image performance can be improved. It is also possible to write the next image data by returning to the selection period of the first row after the writing scan is completed without performing the light-off operation.

消去動作のタイミングは、他の画素のリセット動作と重なっていてもよい。リセットに際して、データ線はVrefになるので、2つの行が共同で参照することができる。   The timing of the erasing operation may overlap with the reset operation of other pixels. At the time of reset, the data line becomes Vref, so that two rows can be referred to jointly.

データ線5およびプリチャージ線4は、列方向の画素に共通に設けられているので、プリチャージ線4の寄生容量CPは、各行のリセット動作、プリチャージ動作、オートゼロ動作およびプログラミング動作の各動作に共通に用いられる。寄生容量CPは、第2スイッチM2と第3スイッチM3によって時分割で利用される。   Since the data line 5 and the precharge line 4 are provided in common for the pixels in the column direction, the parasitic capacitance CP of the precharge line 4 is the reset operation, precharge operation, auto zero operation, and programming operation of each row. Used in common. The parasitic capacitance CP is used in a time-sharing manner by the second switch M2 and the third switch M3.

寄生容量CPを列方向の画素で共通で使用するので、画素内の保持容量CSを1個で済ませることができる。容量はトランジスタと比較して大きなレイアウト面積を必要とするが、共通の寄生容量を利用することにより、画素サイズ小さくすることができ、画素の高精細化ができることになる。   Since the parasitic capacitance CP is commonly used by the pixels in the column direction, it is possible to use only one storage capacitor CS in the pixel. A capacitor requires a larger layout area than a transistor, but by using a common parasitic capacitor, the pixel size can be reduced and the pixel can be made high definition.

図7は、本発明の第2の実施例の発光装置における画素の回路構成を示す図である。実施例1と同じ部分には同じ符号をつけて説明を省略する。   FIG. 7 is a diagram showing a circuit configuration of a pixel in the light emitting device according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

実施例1との違いは、第2スイッチM2と第3スイッチM3が、それぞれ第2制御線3と第3制御線8によって別々の制御信号P2,P3で制御されていることと、画素内に保持容量CSと直列の補助容量CP‘を設けたことである。補助容量CP’は、実施例1と同じく、プログラム期間にVCの電圧を保持するために使われる。   The difference from the first embodiment is that the second switch M2 and the third switch M3 are controlled by the second control line 3 and the third control line 8 with different control signals P2 and P3, respectively, This is that an auxiliary capacitor CP ′ in series with the holding capacitor CS is provided. The auxiliary capacitor CP ′ is used to hold the voltage of VC during the program period, as in the first embodiment.

本実施例ではプリチャージ線の寄生容量は何の役割も持っていない。第4スイッチM0はなく、プリチャージ線4には定電圧源40から常にVrefまたはVpreが供給される。プリチャージ線4は行方向に配設されているが、実施例1と同じように列方向であってもよい。   In this embodiment, the parasitic capacitance of the precharge line has no role. There is no fourth switch M0, and Vref or Vpre is always supplied to the precharge line 4 from the constant voltage source 40. The precharge lines 4 are arranged in the row direction, but may be arranged in the column direction as in the first embodiment.

発光装置としての構成は図5と同様であるので省略する。   The configuration of the light emitting device is the same as that in FIG.

図8は、本実施例の画素の回路動作を示すタイミングチャートである。制御線制御回路22から出る制御線はP1−P3の3系統ある。第3制御線8によって第3制御信号P3が行方向の画素に伝達される。第1制御信号P1,第2制御信号P2と同様、第3制御信号P3も各行に別々に供給される。   FIG. 8 is a timing chart showing the circuit operation of the pixel of this embodiment. There are three control lines P1-P3 from the control line control circuit 22. The third control signal P3 is transmitted to the pixels in the row direction by the third control line 8. Similar to the first control signal P1 and the second control signal P2, the third control signal P3 is also supplied to each row separately.

実施例1(図6)に比べ、制御信号P0がなく、代わりに第3制御信号P3が各行に加わっている。   Compared to the first embodiment (FIG. 6), there is no control signal P0, and a third control signal P3 is added to each row instead.

時刻t0−t1のリセット動作と、時刻t1−t2のプリチャージの動作は実施例1と同じであるので説明を省略する。   Since the reset operation at time t0-t1 and the precharge operation at time t1-t2 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

時刻t2−t3のオートゼロ動作期間は、第3制御信号P3(1)がLレベルになり、第3スイッチM3がオフになる。駆動トランジスタDTを流れる電流は、保持容量CSと補助容量CP‘に流れて、やがて保持容量CSの両端電圧が駆動トランジスタDTの閾値電圧Vthに等しくなると停止する。   During the auto-zero operation period from time t2 to t3, the third control signal P3 (1) becomes L level, and the third switch M3 is turned off. The current flowing through the drive transistor DT flows through the storage capacitor CS and the auxiliary capacitor CP ′, and stops when the voltage across the storage capacitor CS becomes equal to the threshold voltage Vth of the drive transistor DT.

時刻t3でデータ線の電圧が参照電圧Vrefからデータ電圧Vdataに切り替わり、保持容量CSの両端電圧がVthから
ΔV‘=(CP‘/(CS+CP’))*(Vdata−Vref) ・・・式(2)
だけ増加する。その後は、第1スイッチM1がオフのため、時刻t3−t4のプログラミング期間中、保持容量CSの両端にはVth+ΔVの電圧が保持される。
At time t3, the voltage of the data line is switched from the reference voltage Vref to the data voltage Vdata, and the voltage across the storage capacitor CS is changed from Vth to ΔV ′ = (CP ′ / (CS + CP ′)) * (Vdata−Vref) Expression ( 2)
Only increase. Thereafter, since the first switch M1 is turned off, a voltage of Vth + ΔV is held across the holding capacitor CS during the programming period from time t3 to t4.

その後の発光動作と消去動作は実施例1と同じように行われる。   The subsequent light emitting operation and erasing operation are performed in the same manner as in the first embodiment.

本実施例では、画素内に補助容量CP‘を設けた。補助容量CP’は、プリチャージ線4の寄生容量CPほどは大きくできないから、式(2)のΔV‘は式(1)のΔVより小さくなるが、その分、信号電圧Vdataの振幅を大きくすればVdata−Vrefが大きくなり、ΔV‘をΔVと同じ程度にすることができる。   In this embodiment, the auxiliary capacitor CP ′ is provided in the pixel. Since the auxiliary capacitance CP ′ cannot be increased as much as the parasitic capacitance CP of the precharge line 4, ΔV ′ in the equation (2) is smaller than ΔV in the equation (1), but the amplitude of the signal voltage Vdata is increased accordingly. For example, Vdata−Vref becomes large, and ΔV ′ can be made equal to ΔV.

図9は、本発明の第3の実施例の発光装置における画素の回路構成を示す図である。実施例2と同じ部分には同じ符号をつけて説明を省略する。   FIG. 9 is a diagram showing a circuit configuration of a pixel in the light emitting device according to the third embodiment of the present invention. The same parts as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

実施例2との違いは、電源線41に可変電圧源50を取り付たこと、プリチャージ線4に固定電圧Vpreを与えるようにしたこと、および第3スイッチM3とそれを制御する第3制御線8をなくしたことである。可変電圧源50は、各行で別々のタイミングで電圧をVoledとVpreに切り替えることができる。   The difference from the second embodiment is that the variable voltage source 50 is attached to the power supply line 41, the fixed voltage Vpre is applied to the precharge line 4, and the third switch M3 and the third control for controlling it. The line 8 is lost. The variable voltage source 50 can switch the voltage between Voled and Vpre at different timings in each row.

図10は、本実施例の画素の回路動作を示すタイミングチャートである。   FIG. 10 is a timing chart showing the circuit operation of the pixel of this embodiment.

実施例2(図6)に比べ、第3制御信号P3がなく、代わって各行の電源線41の電圧Voled(1),Voled(2)が加わっている。また、プリチャージ線4の電圧VaはVpreに固定されている。   Compared to the second embodiment (FIG. 6), there is no third control signal P3, and voltages Voled (1) and Voled (2) of the power supply lines 41 in each row are applied instead. The voltage Va of the precharge line 4 is fixed at Vpre.

本実施例では、実施例2のt0−t1のリセット期間はなく、発光の途中(第1行目は時刻t9)で電源線41の電圧を変化させて消去動作行う。   In this embodiment, there is no reset period from t0 to t1 in the second embodiment, and the erase operation is performed by changing the voltage of the power supply line 41 in the middle of light emission (the first row is time t9).

時刻t1−t2はプリチャージを行う期間である。第1スイッチM1と第2スイッチM2はオンにして、可変電圧源50の出力を切り替えて電源線41の電圧をVpreに下げる。駆動トランジスタDTのソースとそれに接続された保持容量CSの一端の電圧がVpreまで低下する。データ線5は参照電圧Vrefになっているので、保持容量の両端電圧はVref−Vpreになる。この電圧は駆動トランジスタの閾値電圧より高いので、駆動トランジスタDTは導通状態になる。   Time t1-t2 is a period during which precharging is performed. The first switch M1 and the second switch M2 are turned on, the output of the variable voltage source 50 is switched, and the voltage of the power supply line 41 is lowered to Vpre. The voltage at the source of the drive transistor DT and one end of the storage capacitor CS connected to the source drops to Vpre. Since the data line 5 is at the reference voltage Vref, the voltage across the storage capacitor is Vref−Vpre. Since this voltage is higher than the threshold voltage of the driving transistor, the driving transistor DT becomes conductive.

時刻t2−t3のオートゼロ動作期間は、第1スイッチM1と第2スイッチM2はオンのままで可変電圧源50の出力がVoledに戻る。駆動トランジスタDTを流れる電流は、保持容量CSと補助容量CP‘に流れて、やがて保持容量CSの両端電圧が駆動トランジスタDTの閾値電圧Vthに等しくなると停止する。   During the auto-zero operation period from time t2 to t3, the first switch M1 and the second switch M2 remain on and the output of the variable voltage source 50 returns to Voled. The current flowing through the drive transistor DT flows through the storage capacitor CS and the auxiliary capacitor CP ′, and stops when the voltage across the storage capacitor CS becomes equal to the threshold voltage Vth of the drive transistor DT.

時刻t3でデータ線の電圧が参照電圧Vrefからデータ電圧Vdataに切り替わり、保持容量CSの両端電圧がVthから
ΔV‘=(CP‘/(CS+CP’))*(Vdata−Vref)
だけ増加する。その後は、第1スイッチM1がオフのため、時刻t3−t4のプログラミング期間中、保持容量CSの両端にはVth+ΔVの電圧が保持される。
At time t3, the voltage of the data line is switched from the reference voltage Vref to the data voltage Vdata, and the voltage across the storage capacitor CS is changed from Vth to ΔV ′ = (CP ′ / (CS + CP ′)) * (Vdata−Vref).
Only increase. Thereafter, since the first switch M1 is turned off, a voltage of Vth + ΔV is held across the holding capacitor CS during the programming period from time t3 to t4.

その後の発光動作は実施例2と同じように行われる。   The subsequent light emission operation is performed in the same manner as in the second embodiment.

時刻t9で1行目の可変電圧源50の出力がVpreに切り替わり、電源電圧Voled(1)が下がるので、駆動トランジスタDTのソース電圧が下がり、有機EL素子ELの発光が停止する。以下各行ごとに時間をずらせて同様の消去動作が実行される。   At time t9, the output of the variable voltage source 50 in the first row is switched to Vpre and the power supply voltage Voled (1) is lowered, so that the source voltage of the drive transistor DT is lowered and the light emission of the organic EL element EL is stopped. Thereafter, the same erasing operation is executed for each row while shifting the time.

本実施例では、電源線41の電圧を変化させてプリチャージ動作を行うので、第3スイッチをなくした簡略な駆動回路が実現できる。   In this embodiment, since the precharge operation is performed by changing the voltage of the power supply line 41, a simple drive circuit without the third switch can be realized.

図11は、本発明の第4の実施例の発光装置における画素の回路図である。実施例3の補助容量CP‘を、有機EL素子ELに伴う寄生容量CLで代用した。有機EL素子の寄生容量CLは、有機EL素子のアノードとカソードを両端子として、それらの間にある発光層などの有機層を誘電体として形成される。   FIG. 11 is a circuit diagram of a pixel in the light emitting device according to the fourth embodiment of the present invention. The auxiliary capacitor CP ′ of Example 3 was substituted with a parasitic capacitor CL associated with the organic EL element EL. The parasitic capacitance CL of the organic EL element is formed using an organic layer such as a light emitting layer between the anode and the cathode of the organic EL element as a dielectric and a dielectric.

寄生容量CLは有機EL素子ELと不可分であるから、実施例3の補助容量CP‘のように有機EL素子から切り離すことができない。本実施例では、駆動トランジスタDTのソースから有機EL素子に至る電流経路の途中に、電流経路に直列の第1スイッチとなるトランジスタM5を設けた。   Since the parasitic capacitance CL is inseparable from the organic EL element EL, it cannot be separated from the organic EL element like the auxiliary capacitance CP ′ of the third embodiment. In this embodiment, a transistor M5 serving as a first switch in series with the current path is provided in the middle of the current path from the source of the drive transistor DT to the organic EL element.

保持容量CSは、第1スイッチM1と有機EL素子ELのアノードとの接続点に、その一方の端子が接続される。もう一方の端子は駆動トランジスタDTのゲートに接続される。第1スイッチM5のゲートは第1制御線2に接続されている。第1スイッチM5は第1制御信号P1でオン・オフが制御される。   One terminal of the storage capacitor CS is connected to a connection point between the first switch M1 and the anode of the organic EL element EL. The other terminal is connected to the gate of the drive transistor DT. The gate of the first switch M5 is connected to the first control line 2. The first switch M5 is controlled to be turned on / off by the first control signal P1.

図12は、本実施例の画素の動作を示すタイミングチャートである。   FIG. 12 is a timing chart showing the operation of the pixel of this embodiment.

時刻t1−t2のプリチャージと、時刻t2−t3のオートゼロは実施例2と同じ動作である。プログラミング期間t3−t4では、時刻t3で第1スイッチM5がオフになり、同時にデータ線の電圧がVrefからVdataに切り替わる。それによって保持容量の両端電圧が
ΔV=(CL/(CS+CL))*(Vdata−Vref) ・・・式(3)
だけ変化する。式(3)を式(1)または式(2)と比べて明らかなとおり、有機EL素子の寄生容量CLは、補助容量としての働きをする。
The precharge at time t1-t2 and the auto zero at time t2-t3 are the same operations as in the second embodiment. In the programming period t3-t4, the first switch M5 is turned off at time t3, and at the same time, the voltage of the data line is switched from Vref to Vdata. As a result, the voltage across the storage capacitor is ΔV = (CL / (CS + CL)) * (Vdata−Vref) (3)
Only changes. As is clear from the comparison of Equation (3) with Equation (1) or Equation (2), the parasitic capacitance CL of the organic EL element functions as an auxiliary capacitance.

第1スイッチM5がオフなので、時刻t3−t4の期間中、駆動トランジスタDTに電流が流れない。また、データ線の電圧がVrefからVdataに切り替わることにより、駆動トランジスタDTのゲート−ソース間の寄生容量を介してゲートからソースに電流が流れようとするが、第1スイッチM5によってこれも阻止される。したがって保持容量CSにはいかなる電流も流入せず、両端電圧が維持される。   Since the first switch M5 is off, no current flows through the drive transistor DT during the period of time t3-t4. Further, when the voltage of the data line is switched from Vref to Vdata, a current flows from the gate to the source via the gate-source parasitic capacitance of the driving transistor DT, but this is also blocked by the first switch M5. The Therefore, no current flows into the storage capacitor CS, and the voltage across the both ends is maintained.

時刻t4で第1スイッチM5がオンになり、第2スイッチM2がオフになるので、保持容量CSの両端の電圧は保持され、それに応じた電流が駆動トランジスタDTから有機EL素子ELに流れる。この電流によって有機EL素子ELの端子間電圧は高くなり、それにつれて駆動トランジスタDTのソース電圧VS(1)とそれに接続された保持容量CSの端子電圧VC(1)が上昇するが、保持容量CSの端子間電圧は変わらないので、駆動トランジスタDTのゲート−ソース間電圧は変わらず、一定の電流が流れ続ける。   At time t4, the first switch M5 is turned on and the second switch M2 is turned off, so that the voltage across the storage capacitor CS is held, and a current corresponding thereto flows from the drive transistor DT to the organic EL element EL. With this current, the voltage between the terminals of the organic EL element EL increases, and the source voltage VS (1) of the drive transistor DT and the terminal voltage VC (1) of the storage capacitor CS connected thereto increase accordingly, but the storage capacitor CS Since the voltage between the terminals of the driving transistor DT does not change, the voltage between the gate and the source of the driving transistor DT does not change and a constant current continues to flow.

時刻t9で、1行目の第1制御電圧P1(1)がLレベルに低下すると、第1スイッチM5がオフになり、有機EL素子への電流供給が停止する。第1スイッチM5が、駆動トランジスタDTのソースから有機EL素子ELのアノードに至る電流経路の途中に設けられるので、第1スイッチM5をオフにすることによって消去動作が実行される。したがって、実施例2のt0−t1で行ったリセット動作は必要なく、消去動作のタイミングは、他の行の動作とは無関係に行うことができる。   When the first control voltage P1 (1) in the first row falls to the L level at time t9, the first switch M5 is turned off, and the current supply to the organic EL element is stopped. Since the first switch M5 is provided in the middle of the current path from the source of the drive transistor DT to the anode of the organic EL element EL, the erase operation is executed by turning off the first switch M5. Therefore, the reset operation performed at t0-t1 in the second embodiment is not necessary, and the timing of the erase operation can be performed regardless of the operation of other rows.

以上の動作は、2行目以降、順に時間をずらせて繰り返される。   The above operation is repeated in order from the second line.

本実施例は、有機EL素子の寄生容量CLを利用したので、画素内に補助容量を設ける必要がない。このため、画素の占有面積を小さくすることができ、表示装置として精細度を高くすることができる。   In this embodiment, since the parasitic capacitance CL of the organic EL element is used, it is not necessary to provide an auxiliary capacitance in the pixel. Therefore, the area occupied by the pixels can be reduced and the definition of the display device can be increased.

図13に本発明の第5の実施例の画素の回路構成を示す。実施例4(図11)から、第3スイッチM3と第3制御線、およびプリチャージ線4をなくし、行ごとに別々の電源線2でVoled(1)、Voled(2)、・・・Voled(n)を供給するようにしたものである。   FIG. 13 shows a circuit configuration of a pixel according to the fifth embodiment of the present invention. From Example 4 (FIG. 11), the third switch M3, the third control line, and the precharge line 4 are eliminated, and Voled (1), Voled (2),... (N) is supplied.

図14にタイミングチャートを示す。時刻t1−t2のプリチャージ期間に、第1スイッチM5と第2スイッチM2がオンになり、同時に1行目の第2電源電圧Voled(1)がVpreになる。その結果、駆動トランジスタDTのゲートに参照電圧Vrefが印加され、駆動トランジスタDTのソース電圧VS(1)および保持容量CSの有機EL素子側の端子VC(1)がVpreになる。Vpreの値は、実施例3で用いられていたものと同じである。   FIG. 14 shows a timing chart. During the precharge period from time t1 to t2, the first switch M5 and the second switch M2 are turned on, and at the same time, the second power supply voltage Voled (1) in the first row becomes Vpre. As a result, the reference voltage Vref is applied to the gate of the drive transistor DT, and the source voltage VS (1) of the drive transistor DT and the terminal VC (1) on the organic EL element side of the storage capacitor CS become Vpre. The value of Vpre is the same as that used in Example 3.

プリチャージ以外の動作は実施例4と同じである。   Operations other than precharge are the same as those in the fourth embodiment.

実施例1〜5の画素を構成するトランジスタは、アモルファスシリコン、ポリシリコンまたは酸化物半導体で形成された薄膜トランジスタ、あるいは単結晶シリコン基板に形成されたトランジスタであってよい。シリコン基板に形成されるトランジスタは、ゲート、ソース、ドレインの3端子のほかに、基板またはボディの電圧が設定される。ボディはウェルによって基板から電気的に分離された領域である。   The transistors constituting the pixels of Examples 1 to 5 may be thin film transistors formed of amorphous silicon, polysilicon, or an oxide semiconductor, or transistors formed on a single crystal silicon substrate. In the transistor formed on the silicon substrate, the substrate or body voltage is set in addition to the gate, source, and drain terminals. The body is a region electrically isolated from the substrate by the well.

駆動トランジスタとそのほかのスイッチとなるトランジスタを全て同じ極性のMOSトランジスタで構成する場合は、ボディはすべてのトランジスタに共通で、一定の電圧が与えられる。このときは、基板がボディとなっていてもよい。トランジスタが全てNチャネル型のときは、ボディまたは基板はP型であり、回路の中で最も低い電位に設定される。   When the drive transistor and the other transistors serving as switches are all MOS transistors having the same polarity, the body is common to all the transistors and a constant voltage is applied. At this time, the substrate may be a body. When all the transistors are N-channel type, the body or the substrate is P-type and is set to the lowest potential in the circuit.

画素を構成するトランジスタの極性を同じにすることにより、ボディは少なくとも表示領域20(図5)で共通にできる。データ信号回路21や制御線制御回路22などの周辺回路が、画素とは異なる極性のトランジスタで構成されているときは、(画素トランジスタをNチャネル型として)N型基板を用いて表示領域20全体にPウェルを形成し、周辺領域から分離する。   By making the polarity of the transistors constituting the pixels the same, the body can be shared by at least the display region 20 (FIG. 5). When peripheral circuits such as the data signal circuit 21 and the control line control circuit 22 are composed of transistors having polarities different from those of the pixels, the entire display region 20 is formed using an N-type substrate (the pixel transistors are N-channel type). A P-well is formed on the substrate and separated from the peripheral region.

ボディはウェルごとに電気的に分離されるが、ウェル分離には1〜3um程のスペースを必要とするので、画素内にウェルを設けることは得策ではなく、少なくとも表示領域20の全体でボディを同電位とする事が好ましい。   Although the body is electrically separated for each well, a space of about 1 to 3 μm is required for the well separation. Therefore, it is not a good idea to provide a well in the pixel. It is preferable to have the same potential.

また、ボディを一定電圧に固定する事で、ボディに流す電流をほぼゼロにすることができる。消費電力を削減するうえで、ボディを一定電圧に固定する事が好ましい。   Further, by fixing the body to a constant voltage, the current flowing through the body can be made almost zero. In order to reduce power consumption, it is preferable to fix the body to a constant voltage.

本発明の発光装置は表示装置や画像形成装置に応用される。   The light emitting device of the present invention is applied to a display device and an image forming apparatus.

表示装置は、図5で説明したような、画素がマトリクス状に配置された発光装置である。マトリクス表示装置は携帯電話、携帯コンピュータ、デジタルスチルカメラもしくはビデオカメラなどの電子機器に用いられる。   The display device is a light emitting device in which pixels are arranged in a matrix as described in FIG. Matrix display devices are used in electronic devices such as mobile phones, mobile computers, digital still cameras, and video cameras.

図15は、デジタルスチルカメラシステムの一例のブロック図である。108はデジタルスチルカメラシステム、109は撮影部、110は映像信号処理回路、111は本発明の発光装置を表示パネルとしたもの、112はメモリ、113はCPU、114は操作部を示す。撮像部109で撮影した映像またはメモリ112に記録された映像を、映像信号処理回路110で信号処理し、表示パネル111で見ることができる。CPU113では、操作部114からの入力によって、撮影部109、メモリ112、映像信号処理回路110などを制御して、状況に適した撮影、記録、再生、表示を行う。また、表示パネル111は、この他にも各種電子機器の表示部として利用できる。   FIG. 15 is a block diagram of an example of a digital still camera system. Reference numeral 108 denotes a digital still camera system, 109 denotes a photographing unit, 110 denotes a video signal processing circuit, 111 denotes a light emitting device of the present invention as a display panel, 112 denotes a memory, 113 denotes a CPU, and 114 denotes an operation unit. A video image captured by the imaging unit 109 or a video image recorded in the memory 112 can be signal-processed by the video signal processing circuit 110 and viewed on the display panel 111. The CPU 113 controls the photographing unit 109, the memory 112, the video signal processing circuit 110, and the like according to the input from the operation unit 114, and performs photographing, recording, reproduction, and display suitable for the situation. In addition, the display panel 111 can be used as a display unit of various electronic devices.

本発明の発光装置を画像形成装置に応用する例としては、発光素子をライン状に配列した電子写真プリンタの露光ヘッドがある。   An example of applying the light emitting device of the present invention to an image forming apparatus is an exposure head of an electrophotographic printer in which light emitting elements are arranged in a line.

図16は感光ドラムに光を照射して潜像を形成する露光ヘッドの全体図である。   FIG. 16 is an overall view of an exposure head that forms a latent image by irradiating the photosensitive drum with light.

ガラス基板の上に、有機EL素子ELがライン状に配置され、各有機EL素子には駆動回路10が接続されている。駆動回路10は実施例2(図7)と同じものであるとしたが、そのほかの実施例の駆動回路を用いることもできる。電源線60、プリチャージ電圧Vaを与える定電圧線63、有機EL素子のカソードを基準電位Vcomにする基準電圧線64は、ラインに沿って全部の有機EL素子と駆動回路に共通に設けられている。   On the glass substrate, organic EL elements EL are arranged in a line shape, and a drive circuit 10 is connected to each organic EL element. Although the driving circuit 10 is the same as that of the second embodiment (FIG. 7), driving circuits of other embodiments can be used. The power supply line 60, the constant voltage line 63 for applying the precharge voltage Va, and the reference voltage line 64 for setting the cathode of the organic EL element to the reference potential Vcom are provided in common to all the organic EL elements and the drive circuit along the line. Yes.

駆動回路10は、M個の駆動回路を1ブロックとしてNブロックに分けられ、同じブロック内のM個の駆動回路は共通の制御線71,72,73で制御される。制御線71,72,73はそれぞれN本あり、駆動回路をブロックごとに制御可能である。N本の制御線は各ブロックを個別に順次選択して制御信号を与える。NとMは2以上の整数であればよいが、典型的にはN=64、M=75のときに総数4800になる。   The drive circuit 10 is divided into N blocks with M drive circuits as one block, and the M drive circuits in the same block are controlled by common control lines 71, 72, 73. There are N control lines 71, 72, and 73, respectively, and the drive circuit can be controlled for each block. N control lines select each block individually and give a control signal. N and M may be integers of 2 or more, but typically, the total number is 4800 when N = 64 and M = 75.

一方、各駆動回路に輝度信号Vdataを与える信号線61は、1本ずつが、ブロック内の駆動回路を1つずつ選んで全部のブロックに共通に接続している。   On the other hand, one signal line 61 for supplying the luminance signal Vdata to each drive circuit is selected one by one for each drive circuit and connected to all the blocks in common.

制御線71、72、73は、ブロックごとに制御信号P1(n)、P2(n)、P3(n)(nはブロックの番号,n=1,2,・・・,N)を供給している。その外側にこれらの制御信号を生成する走査回路SCNが設けられている。走査回路SCNには、外部から、クロック信号CK、その反転信号CKB、走査開始信号STが入力されている。   The control lines 71, 72, 73 supply control signals P1 (n), P2 (n), P3 (n) (n is a block number, n = 1, 2,..., N) for each block. ing. A scanning circuit SCN for generating these control signals is provided on the outside thereof. The scanning circuit SCN receives a clock signal CK, an inverted signal CKB, and a scanning start signal ST from the outside.

制御信号P1,P2,P3は、第1ブロックから始まって第Nブロックまで順にブロックを選択して、選択されたブロックの駆動回路10に信号線61から信号電圧Vdataを書き込む。   The control signals P1, P2, and P3 select blocks in order from the first block to the Nth block, and write the signal voltage Vdata from the signal line 61 to the drive circuit 10 of the selected block.

図16における画素の有機EL素子と駆動回路はライン状に配列しているが、回路の接続は、図5に示したマトリクス配置と等価である。ブロック内の画素は、マトリクス表示装置における各行の画素に対応し、同時に選択され、同時に書き込みが行われる。ブロックが異なり、制御線を共通にする画素は、マトリクス表示装置における各列の画素に対応している。図16の駆動回路10に付した(1,1)などの符号は、ブロック番号とブロック内の位置を示しており、実施例1の表示装置の行と列に対応する。   The pixel organic EL elements and the drive circuit in FIG. 16 are arranged in a line, but the circuit connection is equivalent to the matrix arrangement shown in FIG. The pixels in the block correspond to the pixels in each row in the matrix display device, and are simultaneously selected and written simultaneously. Pixels having different blocks and sharing control lines correspond to the pixels in each column in the matrix display device. Reference numerals such as (1, 1) attached to the drive circuit 10 in FIG. 16 indicate a block number and a position in the block, and correspond to the rows and columns of the display device of the first embodiment.

1 画素
2,3,8 制御線
4 プリチャージ線
5 データ線
EL 有機EL素子
DT 駆動トランジスタ
M1,M2,M3 スイッチトランジスタ
CS 保持容量
Voled 電源電圧
Vcom 基準電圧
Vd データ信号
P1,P2,P3 制御信号
1 pixel 2, 3, 8 control line 4 precharge line 5 data line EL organic EL element DT drive transistor M1, M2, M3 switch transistor CS holding capacitor Voled power supply voltage Vcom reference voltage Vd data signal P1, P2, P3 control signal

Claims (16)

ドレインが電源側に、ソースが基準電位側にそれぞれ配置された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのソースと前記基準電位との間に配置された発光素子と、前記駆動トランジスタのゲートとソースの間に配置された保持容量とを有し、前記駆動トランジスタから前記保持容量の電圧に応じた電流を前記発光素子に供給して前記発光素子を発光させる発光装置であって、
前記駆動トランジスタのソースから前記保持容量に至る電流経路に、直列の第1スイッチが設けられていることを特徴とする発光装置。
A drive transistor having a drain disposed on the power supply side and a source disposed on the reference potential side, a light emitting element disposed between the source of the drive transistor and the reference potential, and between the gate and the source of the drive transistor A light-emitting device that emits light from the light-emitting element by supplying a current corresponding to the voltage of the storage capacitor from the drive transistor to the light-emitting element.
A light emitting device, wherein a first switch in series is provided in a current path from a source of the driving transistor to the storage capacitor.
前記保持容量の、前記駆動トランジスタのゲート側に配置された端子に、第2スイッチを介して電圧を与える電圧源が接続されていることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。   2. The light emitting device according to claim 1, wherein a voltage source for applying a voltage is connected to a terminal of the storage capacitor on the gate side of the driving transistor via a second switch. 前記第1スイッチが、前記駆動トランジスタのソースから前記発光素子に至る電流経路の途中から前記保持容量に至る電流経路に配置されており、前記駆動トランジスタのソース側に配置された前記保持容量の端子に補助容量が接続されていることを特徴とする請求項2に記載の発光装置。   The first switch is disposed in a current path from the middle of the current path from the source of the drive transistor to the light emitting element to the storage capacitor, and the terminal of the storage capacitor disposed on the source side of the drive transistor An auxiliary capacitor is connected to the light emitting device according to claim 2. 前記補助容量が、第3スイッチを介して接続されていることを特徴とする請求項3に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 3, wherein the auxiliary capacitor is connected via a third switch. 前記保持容量の、前記駆動トランジスタのソース側に配置された端子に、前記第3スイッチを介して、前記第2スイッチを介して与える電圧とは独立の電圧を与える電圧源が接続されていることを特徴とする請求項4に記載の発光装置。   A voltage source that applies a voltage independent of the voltage applied via the second switch is connected to the terminal of the storage capacitor on the source side of the driving transistor via the third switch. The light-emitting device according to claim 4. 前記第1ないし第3スイッチをすべて導通させる動作と、
前記第1スイッチと前記第2スイッチを導通させ、前記第3スイッチを遮断する動作と、
前記第1スイッチと前記第3スイッチを遮断し、前記第2スイッチを導通させる動作と、
前記第1スイッチを導通させ、前記第2スイッチと前記第3スイッチを遮断する動作と
を行うことを特徴とする請求項5に記載の発光装置。
An operation of making all of the first to third switches conductive;
Conducting the first switch and the second switch and shutting off the third switch;
Shutting off the first switch and the third switch and making the second switch conductive;
The light emitting device according to claim 5, wherein the first switch is turned on, and the second switch and the third switch are shut off.
前記駆動トランジスタのドレインが接続された電源が、異なる電圧を切り替えて出力する可変電圧源であることを特徴とする請求項3に記載の発光装置。   4. The light emitting device according to claim 3, wherein the power source to which the drain of the driving transistor is connected is a variable voltage source that switches and outputs different voltages. 前記第1スイッチが、前記駆動トランジスタのソースから前記発光素子に至る電流経路に配置され、前記第1スイッチと前記発光素子の接続点に前記保持容量の一方の端子が接続されていることを特徴とする請求項2に記載の発光装置。   The first switch is disposed in a current path from the source of the driving transistor to the light emitting element, and one terminal of the storage capacitor is connected to a connection point between the first switch and the light emitting element. The light emitting device according to claim 2. 前記駆動トランジスタのドレインが接続された電源が、異なる電圧を切り替えて出力する可変電圧源であることを特徴とする請求項8に記載の発光装置。   9. The light emitting device according to claim 8, wherein the power source to which the drain of the driving transistor is connected is a variable voltage source that switches and outputs different voltages. 前記第1スイッチと前記発光素子の接続点に接続された前記保持容量の端子に、第3スイッチを介して、前記第2スイッチを介して与える電圧とは独立の電圧を与える電圧源が接続されていることを特徴とする請求項8に記載の発光装置。   A voltage source that applies a voltage independent of a voltage applied via the second switch is connected to a terminal of the storage capacitor connected to a connection point of the first switch and the light emitting element. The light emitting device according to claim 8. 前記駆動トランジスタと前記第1のスイッチが、同極性のトランジスタで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein the driving transistor and the first switch are composed of transistors having the same polarity. 前記駆動トランジスタと前記第1のスイッチが、シリコン基板に形成されており、ボディを共通とするトランジスタであることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。   2. The light emitting device according to claim 1, wherein the driving transistor and the first switch are transistors formed on a silicon substrate and having a common body. 前記発光素子が有機エレクトロルミネセンス素子であることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting element is an organic electroluminescent element. ドレインが電源側に、ソースが基準電位側にそれぞれ配置された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲートとソースの間に配置された保持容量と、前記駆動トランジスタから前記保持容量に至る電流経路に直列に配置されたスイッチとを有する駆動回路を用いて、前記駆動トランジスタのソースと前記基準電位との間に配置された発光素子を駆動する駆動方法であって、
前記保持容量の両端にそれぞれ電圧を印加する第1ステップと、前記駆動トランジスタのゲート側に配置された前記保持容量の端子に前記第1ステップと同じ電圧を与え、前記スイッチを導通させて、前記駆動トランジスタのソースから前記保持容量に電流を流す第2ステップと、前記スイッチを遮断し、前記駆動トランジスタのゲートにデータ電圧を印加する第3ステップと、前記データ電圧を与える電源を前記駆動トランジスタのゲートから切り離し、前記スイッチを導通させる第4ステップを有することを特徴とする駆動方法。
A drive transistor having a drain disposed on the power supply side and a source disposed on the reference potential side, a storage capacitor disposed between the gate and the source of the drive transistor, and a current path extending from the drive transistor to the storage capacitor Using a driving circuit having a switch disposed on the light emitting element, the light emitting element disposed between the source of the driving transistor and the reference potential,
A first step of applying a voltage to both ends of the storage capacitor; and applying the same voltage to the terminal of the storage capacitor disposed on the gate side of the drive transistor as in the first step, causing the switch to conduct, A second step of passing a current from the source of the driving transistor to the storage capacitor; a third step of cutting off the switch and applying a data voltage to the gate of the driving transistor; and a power source for supplying the data voltage to the driving transistor. A driving method characterized by comprising a fourth step of separating the gate and conducting the switch.
前記駆動トランジスタのソースから前記発光素子に至る電流経路に前記スイッチが配置され、前記スイッチと前記発光素子の接続点に前記保持容量の一方の端子が接続されていることを特徴とする請求項14に記載の駆動方法。   15. The switch is disposed in a current path from a source of the driving transistor to the light emitting element, and one terminal of the storage capacitor is connected to a connection point between the switch and the light emitting element. The driving method described in 1. 前記駆動トランジスタのソースから前記発光素子に至る電流経路の途中から前記保持容量に至る電流経路に前記スイッチが配置されており、
前記第3ステップで、前記駆動トランジスタのソース側に配置された前記保持容量の端子を補助容量に接続することを特徴とする請求項14に記載の駆動方法。
The switch is arranged in the current path from the middle of the current path from the source of the driving transistor to the light emitting element to the storage capacitor,
The driving method according to claim 14, wherein in the third step, a terminal of the storage capacitor disposed on a source side of the driving transistor is connected to an auxiliary capacitor.
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