説明

半導体装置

【課題】 EL画素に電流を供給するトランジスタにおいて、信号電流が小さくても、バラツキの影響を受けずに正確な電流を供給できる半導体装置を提供する。
【解決手段】 各信号線に、点順次でビデオ信号電圧を入力していく。これは、その後に入力するビデオ信号電流に対するプリチャージ動作に相当する。ビデオ信号電圧を入力したあと、各信号線にビデオ信号電流を入力する。これにより、各画素のトランジスタのバラツキの影響を低減できる。また、ビデオ信号電流を入力する前に、ビデオ信号電圧を入力するため、信号電流の大きさが小さくても、信号書き込み速度が速くなる。また、点順次でビデオ信号電圧を入力するため、簡単な構成で実現できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は負荷に供給する電流をトランジスタで制御する機能を設けた半導体装置に係り
、特に電流によって輝度が変化する電流駆動型発光素子で形成された画素や、画素に信号
を供給する回路を含む半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
有機発光ダイオード(OLED(Organic Light Emitting Diode))、有機EL素子、エレ
クトロルミネッセンス(Electro Luminescence:EL)素子などとも言う)に代表される自
発光型の発光素子を用いた表示装置では、その駆動方式として単純マトリックス方式とア
クティブマトリックス方式とが知られている。前者は構造は簡単であるが、大型かつ高輝
度のディスプレイの実現が難しい等の問題があり、近年は発光素子に流れる電流を画素回
路内部に設けた薄膜トランジスタ(TFT)によって制御するアクティブマトリックス方
式の開発が進められている。
【0003】
アクティブマトリックス方式の表示装置の場合、駆動TFTの電流特性のバラツキにより
発光素子に流れる電流が変化し輝度がばらついてしまうという問題が認識されていた。つ
まり、画素回路には発光素子に流れる電流を駆動する駆動TFTが用いられており、これ
らの駆動TFTの特性がばらつくことにより発光素子に流れる電流が変化し、輝度がばら
ついてしまうという問題があった。そこで画素回路内の駆動TFTの特性がばらついても
発光素子に流れる電流は変化せず、輝度のバラツキを抑えるための種々の回路が提案され
ている(例えば、特許文献1乃至4参照)。
【0004】
特許文献1乃至3には、画素回路内に配置された駆動TFTの特性のバラツキによって
発光素子に流れる電流値の変動を防ぐための回路構成が開示されている。この構成は、電
流書き込み型画素、もしくは電流入力型画素などと呼ばれている。また特許文献4には、
ソースドライバ回路内のTFTのバラツキによる信号電流の変化を抑制するための回路構
成が開示されている。
【0005】
図6に、特許文献1に開示されている従来のアクティブマトリックス型表示装置の第1
の構成例を示す。図6の画素は、ソース信号線601、第1〜第3のゲート信号線602
〜604、電流供給線605、TFT606〜609、保持容量610、EL素子611
、映像信号電流入力用電流源612を有する。
【0006】
図7を用いて、信号電流の書き込みから発光までの動作について説明する。図中、各部
を示す図番は、図6に準ずる。図7(A)〜(C)は、電流の流れを模式的に示している。図
7(D)は、信号電流の書き込み時における各経路を流れる電流の関係を示しており、図7
(E)は、同じく信号電流の書き込み時に、保持容量610に蓄積される電圧、つまりTF
T608のゲート・ソース間電圧について示している。
【0007】
まず、第1のゲート信号線602および第2のゲート信号線603にパルスが入力され
、TFT606、607がオンになる。このとき、ソース信号線を流れる電流、すなわち
信号電流をIdataとする。
【0008】
ソース信号線には、電流Idataが流れているので、図7(A)に示すように、画素内では
、電流の経路はI1とI2とに分かれて流れる。これらの関係を図7(D)に示している。な
お、Idata=I1+I2であることは言うまでもない。
【0009】
TFT606がオンになった瞬間には、まだ保持容量610には電荷が保持されていな
いため、TFT608はオフになっている。よって、I2=0となり、Idata=I1となる
。すなわちこの間は、保持容量610における電荷の蓄積による電流のみが流れている。
【0010】
その後、徐々に保持容量610に電荷が蓄積され、両電極間に電位差が生じ始める(図
7(E))。両電極の電位差がVthとなると(図7(E) A点)、TFT608がオンにな
って、I2が生ずる。先に述べたように、Idata=I1+I2であるので、I1は次第に減少
するが、依然電流は流れており、さらに保持容量には電荷の蓄積が行われる。
【0011】
保持容量610においては、その両電極の電位差、つまりTFT608のゲート・ソー
ス間電圧が所望の電圧、つまりTFT608がIdataの電流を流すことが出来るだけの電
圧(VGS)になるまで電荷の蓄積が続く。やがて電荷の蓄積が終了する(図7(E) B点)
と、電流I1は流れなくなり、さらにTFT608はそのときのVGSに見合った電流が
流れ、Idata=I2となる(図7(B))。こうして、定常状態に達する。以上で信号の書き込
み動作が完了する。最後に第1のゲート信号線602および第2のゲート信号線603の
選択が終了し、TFT606、607がオフになる。
【0012】
続いて、発光動作に移る。第3のゲート信号線604にパルスが入力され、TFT60
9がオンになる。保持容量610には、先ほど書き込んだVGSが保持されているため、
TFT608はオンになっており、電流供給線605から、Idataの電流が流れる。これ
によりEL素子611が発光する。このとき、TFT608が飽和領域において動作する
ようにしておけば、TFT608のソース・ドレイン間電圧が変化したとしても、Idata
は変わりなく流れることが出来る。
【0013】
このように、設定した電流を出力する動作を、出力動作と呼ぶことにする。電流書き込
み型画素のメリットとして、TFT608の特性等にばらつきがあった場合であっても、
保持容量610には、電流Idataを流すのに必要なゲート・ソース間電圧が保持されるた
め、所望の電流を正確にEL素子に供給することが出来、よってTFTの特性ばらつきに
起因した輝度ばらつきを抑えることが可能になる点がある。
【0014】
以上の例は、画素回路内での駆動TFTのバラツキによる電流の変化を補正するための
技術に関するものであるが、ソースドライバ回路内においても同一の問題が発生する。特
許文献4には、ソースドライバ回路内でのTFTの製造上のバラツキによる信号電流の変
化を防止するための回路構成が開示されている。
【0015】
また、特許文献5には、階調を制御する電流源の他に電圧源を用意し、ソース信号線に
入力する2つの電源を切り替えるための電源切り替え手段により、行選択期間の初めに電
圧源により浮遊容量の電荷を瞬時に変化させ、その後所望の輝度を出すために電流源10
により階調表示を行う構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0016】
【特許文献1】特許出願公表番号2002-517806号公報
【特許文献2】国際公開第 01/06484号パンフレット
【特許文献3】特許出願公表番号2002-514320号公報
【特許文献4】国際公開第 02/39420号パンフレット
【特許文献5】特許出願公開番号2003-66908号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
しかしながら、信号電流を駆動TFTや発光素子に供給するために用いられる配線の寄
生容量は極めて大きいため、信号電流が小さい場合には配線の寄生容量を充電する時定数
が大きくなり、信号書き込み速度が遅くなってしまうという問題点がある。すなわち、ト
ランジスタに信号電流を供給しても、それを流すのに必要な電圧をゲート端子に生じさせ
るまでの時間が長くなってしまい、信号の書き込み速度が遅くなってしまうことが問題と
なっている。
【0018】
そこで、特許文献5において、ソース信号線の電荷を瞬時に変化させる構成が開示され
ているが、行選択期間の初めに供給される電圧値が最適な大きさになっていない。また、
構成が複雑になってしまっている。
【0019】
本発明はこのような問題点に鑑み、トランジスタの特性バラツキの影響を低減し、所定
の電流を供給でき、信号電流が小さな場合であっても信号の書き込み速度を十分に向上さ
せることのできる半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0020】
本発明は、画素に入力する際に、前もって、最適な大きさの電圧を供給することにより
、上記目的を達成するものである。
【0021】
本発明は、負荷に供給する電流をトランジスタで制御する回路を具備する半導体装置
であって、前記トランジスタのソースまたはドレインが電流源回路と接続され、前記電流
源回路から前記トランジスタに電流が供給されたとき、前記トランジスタのゲート・ソー
ス間電圧とドレイン・ソース間電圧とを制御する増幅回路が備えられていることを特徴と
するものである。
【0022】
本発明は、ビデオ電圧信号線と、複数の信号線と、複数の電圧制御スイッチと、複数
の電流源回路と、複数の電流制御スイッチとを具備する半導体装置であって、前記信号線
は、前記電圧制御スイッチを介して前記ビデオ電圧信号線と接続されており、前記電流源
回路は、前記電流制御スイッチを介して前記信号線と接続されていることを特徴とすると
するものである。
【0023】
本発明は、前記構成によって、前記電流源回路に電流を供給するビデオ電流信号線が
備えられていることを特徴とするものである。
【0024】
本発明は、前記構成によって、前記電圧制御スイッチを順次選択していく駆動回路が
備えられていることを特徴とするものである。
【0025】
本発明は、前記構成によって、前記ビデオ電流信号線から前記電流源回路に電流を順
次供給していく駆動回路が備えられていることを特徴とするものである。
【0026】
本発明は、前記構成によって、前記ビデオ電流信号線に信号電流を供給し、前記ビデ
オ電圧信号線に信号電圧を供給する電圧電流供給回路が備えられていることを特徴とする
ものである。
【0027】
本発明は、前記構成によって、前記信号電圧が、前記信号線に接続された画素へのプ
リチャージ電圧であることを特徴とするものである。
【0028】
本発明において、適用可能なトランジスタの種類に限定はなく、非晶質シリコンや多結
晶シリコンに代表される非単結晶半導体膜を用いた薄膜トランジスタ(TFT)、半導体
基板やSOI(Silicon On Insulator)基板を用いて形成されるMOS型トランジスタ、
接合型トランジスタ、有機半導体やカーボンナノチューブを用いたトランジスタ、その他
のトランジスタを適用することができる。また、トランジスタが配置されている基板の種
類に限定はなく、単結晶基板、SOI基板、ガラス基板などに配置することが出来る。
【0029】
なお、本発明において、接続されているとは、電気的に接続されていることと同義であ
る。したがって、本発明が開示する構成において、所定の接続関係に加え、その間に電気
的な接続を可能とする他の素子(例えば、別の素子やスイッチなど)が配置されていても
よい。
【発明の効果】
【0030】
本発明では、トランジスタの特性バラツキの影響を低減し、所定の電流を供給でき、信
号電流が小さな場合であっても信号の書き込み速度を十分に向上させることのできる。ま
た、各トランジスタのサイズや電流量などを調節することにより、最適な大きさのプリチ
ャージ電圧を供給することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図2】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図3】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図4】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図5】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図6】従来の画素の構成を説明する図。
【図7】従来の画素の動作を説明する図。
【図8】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図9】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図10】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図11】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図12】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図13】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図14】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図15】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図16】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図17】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図18】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図19】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図20】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図21】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図22】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図23】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図24】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図25】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図26】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図27】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図28】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図29】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図30】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図31】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図32】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図33】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図34】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図35】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図36】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図37】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図38】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図39】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図40】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図41】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図42】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図43】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図44】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図45】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図46】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図47】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図48】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図49】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図50】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図51】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図52】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図53】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図54】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図55】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図56】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図57】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図58】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図59】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図60】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図61】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図62】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図63】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図64】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図65】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図66】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図67】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図68】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図69】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図70】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図71】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図72】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図73】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図74】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図75】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図76】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図77】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図78】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図79】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図80】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図81】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図82】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図83】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図84】本発明の半導体装置の動作を説明する図。
【図85】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図86】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図87】本発明が適用される電子機器を説明する図。
【図88】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図89】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【0032】
(実施の形態1)
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。
【0033】
本発明は、発光素子に流れる電流値によって発光輝度を制御することが可能な素子で画素
を形成する。代表的にはEL素子を適用することができる。EL素子の構成としては種々
知られたものがあるが、電流値により発光輝度を制御可能なものであれば、どのような素
子構造であっても本発明に適用することができる。すなわち、発光層、電荷輸送層または
電荷注入層を自由に組み合わせてEL素子を形成するものであり、そのための材料として
、低分子系有機材料、中分子系有機材料(昇華性を有さず、かつ、モノマー単位が20以
下または連鎖する分子の長さが10μm以下の有機発光材料)や高分子系有機材料を用い
ることができる。また、これらに無機材料を混合または分散させたものを用いても良い。
【0034】
図1に、全体の構成例を示す。信号線102aには、複数の画素109aa〜109adが
接続されている。同様に、信号線102bには、複数の画素109ba〜109bdが、信号
線102cには、複数の画素109ca〜109cdが接続されている。
【0035】
信号線102aは、電圧制御スイッチ104aを介して、ビデオ電圧信号線101に接続
され、また、電流制御スイッチ105aを介して、電流源回路107aと接続されている。
同様に、信号線102bは、電圧制御スイッチ104bを介して、ビデオ電圧信号線101
に接続され、また、電流制御スイッチ105bを介して、電流源回路107bと接続されて
いる。信号線102cの場合も同様である。そして、各電圧制御スイッチ104a〜104
cは、電圧制御用シフトレジスタ103によってサンプリング選択線106a、106b
、106cを経て制御されている。
【0036】
次に、図1の動作について述べる。まず、図2に示すように、電圧制御用シフトレジス
タ103によって電圧制御スイッチ104aをオンにして、ビデオ電圧信号線101から
画素109aaに、ビデオ信号電圧を入力する。この時のビデオ信号電圧の大きさは、画素
109aaの表示に応じた大きさになっているものとする。
【0037】
ただしこのとき、必ずしも、画素109aaに、ビデオ信号電圧が入力されなくてもよい。
信号線104aの電位がビデオ信号電圧にまで充電されていればよい。
【0038】
次に、図3に示すように、電圧制御用シフトレジスタ103によって電圧制御スイッチ
104bをオンにして、ビデオ電圧信号線101から画素109baに、ビデオ信号電圧を
入力する。この時のビデオ信号電圧の大きさは、画素109baの表示に応じた大きさにな
っているものとする。
【0039】
次も同様に、図4に示すように、電圧制御用シフトレジスタ103によって電圧制御ス
イッチ104cをオンにして、ビデオ電圧信号線101から画素109caに、ビデオ信号
電圧を入力する。
【0040】
次に、図5に示すように、電流制御スイッチ105a〜105cをオンにして、電流源回
路107a〜107cから、画素109aa〜109caに、ビデオ信号電流を入力する。この
時のビデオ信号電流の大きさは、各画素の表示に応じた大きさになっているものとする。
【0041】
このとき、図2〜図4に示したように、ビデオ信号電流の入力に先立って、ビデオ信号
電圧が入力されている。したがって、ビデオ信号電圧が入力された時点において、信号線
102a〜102cの電位は、図5においてビデオ信号電流を入力して定常状態になったと
き(つまり、信号入力が完了したとき)と概ね等しくなっている。しかし、画素109aa
〜109caの中のトランジスタの電流特性がばらついている場合がある。そのような場合
は、ビデオ信号電圧が入力された時点と、ビデオ信号電流を入力して定常状態になったと
き(つまり、信号入力が完了したとき)とで、信号線102a〜102cの電位に差が生じ
ている。そこで、図5のように、ビデオ信号電流を入力することにより、画素109aa〜
109caの中のトランジスタの電流特性のバラツキの影響を低減する。これにより、各画
素の輝度のバラツキを低減し、正確な輝度で表示することが出来るようになる。
【0042】
つまり、図2〜4の動作は、図5においてビデオ信号電流を入力する前の、プリチャー
ジ動作に相当すると考えることが出来る。図2〜4において、必ずしも、各画素に、ビデ
オ信号電圧が入力されなくてもよいのは、この動作が、プリチャージ動作に相当するから
である。もちろん、図2〜4において、各画素に、ビデオ信号電圧が入力されてもよいこ
とは言うまでもない。
【0043】
このような動作により、ビデオ信号電流の大きさが小さくても、すばやく、定常状態(
信号入力の完了)にすることが出来る。
【0044】
また、輝度に合わせて、ビデオ信号電流の大きさは変化する。したがって、それに合わ
せて、ビデオ信号電圧(プリチャージ電圧)の大きさを制御することは、容易ではない。
それを実現するには、多くの回路を用いる必要がある。そのため、レイアウト面積が大き
くなったり、消費電力が多くなったり、製造歩留りが低下してコストが上昇したりしてし
まう。しかし、本願では、ビデオ信号電圧(プリチャージ電圧)は、ビデオ電圧信号線1
01から、点順次駆動で各画素に供給されるため、ビデオ信号電圧(プリチャージ電圧)
の大きさを制御が容易である。また、回路構成が単純であるため、レイアウト面積が大き
くなったり、消費電力が多くなったり、製造歩留りが低下してコストが上昇したり、等と
いう問題点を回避することができる。
【0045】
以上のような動作により、1行目の画素109aa〜109caに対するビデオ信号の入力が
終了する。次に、2行目の画素109ab〜109cbに対しても、図2〜図5と同様に、信
号を入力していく。以下、同様に、3行目以降もビデオ信号を入力していく。
【0046】
このように、図2〜5では、1水平期間を2つに分け、前半では、ビデオ信号電圧(プ
リチャージ電圧)を入力し、その後、後半では、ビデオ信号電流を入力している。ただし
、これに限定されない。
【0047】
例えば、図2の後、図8のように動作させ、次に図9のように動作させて、その後、図
5のように動作させてもよい。つまり、図2〜5のように、ビデオ信号電圧(プリチャー
ジ電圧)を入力する期間と、ビデオ信号電流を入力する期間とを1水平期間の前半と後半
とに分けるのではなく、図2、図8、図9、図5のように、ビデオ信号電圧(プリチャー
ジ電圧)の入力が完了したあと、順次、ビデオ信号電流を入力していってもよい。このよ
うにすることにより、ビデオ信号電流を入力する期間を長く設けることが出来る。ビデオ
信号電流を入力する期間が長いと、十分に信号電流の書き込みを行うことが出来るため、
トランジスタのバラツキの影響をより少なくすることが出来る。
【0048】
ただし、その場合、ビデオ信号電流を早い順番で入力する列(例えば信号線102a)
と、遅い順番で入力する列(例えば信号線102c)とで、ビデオ信号電流を入力してい
る期間が異なってしまう。その結果、ビデオ信号電流を入力している期間が短い列(例え
ば信号線102c)では、十分に定常状態に達しない可能性がある。そこで、ビデオ信号
電圧やビデオ信号電流を、常に信号線102aから順に入力するのではなく、信号線10
2cから順に入力することも行っても良い。このような順序の変更を、行ごとやフレーム
期間ごとに切り替えて行っても良い。
【0049】
なお、図1の構成では、ビデオ電圧信号線101が1本だけ記載されているが、これに
限定されない。図10に示すように、ビデオ電圧信号線101a、101bのように複数本
配置し、同時に複数列の信号線(102a、102b、102cなど)に、ビデオ信号電圧
(プリチャージ電圧)を入力してもよい。
【0050】
なお、図1の構成では、ビデオ電圧信号線101と各信号線102a、102b、10
2cとは、電圧制御スイッチ104a、104b、104cを介して接続されているが、こ
れに限定されない。例えば、図11に示すように、電圧制御スイッチ104aと信号線1
02aとの間、電圧制御スイッチ104bと信号線102bとの間に電圧記憶回路110
1a、1101bを配置してもよい。電圧記憶回路1101a、1101bでは、入力された
電圧を出力する機能を有する。また、ある値の電圧を入力されているとき、同時に、以前
入力された電圧を出力するようにしてもよい。このような回路を配置することにより、信
号の入力のタイミングを、より柔軟にすることが出来る。
【0051】
なお、図1の構成では、画素は、4行3列で配置されているが、これに限定されず、任
意の個数で配置されてよい。
【0052】
なお、図1の構成では、信号線の数は、3本(信号線102a〜102c)で記載されて
いるが、これに限定されない。任意の数で配置されてよい。
【0053】
なお、図1の構成では、各画素から電流源回路107aなどの方へ電流が流れるように
記載されているが、これに限定されない。画素の回路構成などにより、電流の向きは変更
可能である。
【0054】
(実施の形態2)
実施の形態1では、1列分の画素につき、1本の信号線が配置されている場合について
示した。本実施の形態では、1列分の画素につき、複数本の信号線が配置されている場合
について示す。
【0055】
なお、ここでは簡単のため、1列分の画素につき、2本の信号線が配置され、画素は4
行2列で配置されている場合を示す。ただし、これに限定されない。1列分の画素につき
、任意の本数の信号線が配置されてもよいし、画素は任意の個数だけ配置されてもよい。
【0056】
実施の形態1で示したように、1列分の画素につき、1本の信号線が配置されている場
合には、1水平期間中に、1列分の信号を画素に入力する必要があった。そのため、例え
ば、1水平期間の前半に、ビデオ信号電圧(プリチャージ電圧)を入力し、後半に、ビデ
オ信号電流を入力していた。そのような場合は、画素にビデオ信号電流を入力する期間が
十分に長くないため、定常状態(信号の入力の完了)に出来ないまま、信号の入力を終了
せざるを得ない場合が起こりうる。
【0057】
そこで、1列分の画素につき、複数本の信号線を配置することにより、画素にビデオ信号
電流を入力する期間を長くすることができる。
【0058】
そこで、1列分の画素につき、2本の信号線が配置され、画素は4行2列で配置されてい
る場合の構成図を図12に示す。1列目の画素には、信号線1202aa、1202abが配
置され、偶数行の画素が信号線1202aaに接続され、奇数行の画素が信号線1202ab
に接続されている。これにより、同時に2行分の画素に信号を入力することが出来る。な
お、信号線1202aa、1202ab、1202ba、1202bbは、それぞれ電圧
制御スイッチ1204aa、1204ab、1204ba、1204bbを介して、ビデ
オ電圧信号線101に接続されている。また、信号線1202aa、1202abは、そ
れぞれ電流制御スイッチ1205ab、1205aa、を介して、電流源回路107aと
接続されている。同様に、信号線1202ba、1202bbは、それぞれ電流制御スイ
ッチ1205bb、1205baを介して、電流源回路107bと接続されている。
【0059】
図12の場合、1列分の画素につき、2本の信号線が配置されているため、1行分の画素
に対する信号の入力は、2×水平期間、つまり、1水平期間の倍の期間をかけて、完了す
ればよい。そこで、まず、1水平期間をかけて、ビデオ信号電圧(プリチャージ電圧)を
入力する。そして、次の1水平期間をかけて、ビデオ信号電流を入力すればよい。また、
信号線が2本あるため、ある行の画素に対してビデオ信号電圧(プリチャージ電圧)を入
力している時に、同時に、別の行の画素に対してビデオ信号電流を入力することが出来る

【0060】
図13〜図16に、動作を示す。図13、14では、1行目の画素には、ビデオ信号電流
が入力され、2行目の画素には、ビデオ信号電圧(プリチャージ電圧)が入力される。な
お、図13の前に、信号線1202ab、1202bbには、ビデオ信号電圧(プリチャージ
電圧)の入力が済んでいるものとする。次に、図15、16のように、2行目の画素にビ
デオ信号電流が入力され、3行目の画素には、ビデオ信号電圧(プリチャージ電圧)が入
力される。既に、2行目の画素には、ビデオ信号電圧(プリチャージ電圧)が入力されて
いるため、ビデオ信号電流の入力においては、すばやく定常状態にすることが出来る。
【0061】
このような動作を繰り返すことによって、ビデオ信号電流の書き込みを正確に行うことが
出来るようになる。
【0062】
なお、図13、15において、画素1209ab、1209bbに対して、ビデオ信号電圧(
プリチャージ電圧)が入力されているが、画素1209ab、1209bbの中に配置されて
いるスイッチ1210ab、1210bbをオフにすることによって、ビデオ信号電圧(プリ
チャージ電圧)が画素1209ab、1209bbに入力されていないが、これに限定されな
い。ビデオ信号電圧(プリチャージ電圧)の入力は、各信号線1202aa、1202ab、
1202ba、1202bbの電位を制御することが主な目的であるため、ビデオ信号電圧(
プリチャージ電圧)が画素1209ab、1209bbに入力されていなくてもよいし、入力
されていてもよい。ビデオ信号電圧(プリチャージ電圧)の入力の後、ビデオ信号電流が
入力される場合は、どちらでもよい。もし、ビデオ信号電圧(プリチャージ電圧)の入力
の後、ビデオ信号電流が入力されない場合は、ビデオ信号電圧(プリチャージ電圧)が画
素1209ab、1209bbに入力されていることが望ましい。
【0063】
なお、実施の形態1における、図2、8、9、5のように、ビデオ信号電圧(プリチャー
ジ電圧)の入力が完了したあと、順次、ビデオ信号電流を入力していってもよい。ただし
、この場合は、同時に2行に、電流を供給する必要があるので、1列に複数の電流源回路
を配置する必要がある。
【0064】
なお、本実施の形態で説明した内容は、実施の形態1で説明した構成の一部を変形したも
のに相当する。よって、実施の形態1で説明した内容は、本実施の形態にも適用できる。
【0065】
したがって、ビデオ電圧信号線101と各信号線1202aa〜1202bbとは、電圧制御
スイッチ1204aa〜1204bbを介して接続されているが、これに限定されない。例え
ば、図17に示すように、間に電圧記憶回路1702aa〜1702bbを配置してもよい。
このような回路を配置することにより、信号の入力のタイミングを、より柔軟にすること
が出来る。
【0066】
また、本発明は、これに限定されず、その要旨を変更しない範囲であれば様々な変形が可
能である。
【0067】
なお、本実施の形態で示す構成を、実施の形態1の構成と組み合わせて実施することがで
きる。
【0068】
(実施の形態3)
本発明では、画素に、ビデオ信号電流を入力する必要がある。つまり、画像情報に応じ
て、電流の大きさをアナログ的に、もしくは、デジタル的に制御し、画素に入力する必要
がある。ビデオ信号電流は、電流源回路から出力される。そこで、本実施の形態では、電
流源回路の構成例を示す。
【0069】
図18は、図1の構成図に対して、電流源回路に関連する部分を詳細に記載した場合の構
成図を示す。同様に、図11の構成図に対して、電流源回路に関連する部分を詳細に記載
した場合の構成図を図19に示す。なお、図1では、4行3列に画素が配置されている場
合について示しているが、図18や図19では、簡単のため、4行2列に画素が配置され
ているものとするが、これに限定されない。
【0070】
図18や図19では、電流源回路1807a、1807bは、ビデオ電流信号線1801に
接続されている。そして、ビデオ電流信号線1801を通ってビデオ電流信号が、電流源
回路1807a、1807bに入力される。その結果、電流源回路1807a、1807bは
、トランジスタのバラツキの影響を受けずに、信号線102a、102bへ、ビデオ電流信
号を出力することが出来るようになる。
【0071】
そして、図18の場合、電流源回路1807a、1807bは、電流制御用シフトレジスタ
1803によって電流制御線1806a、1806bより制御されている。これにより、
ビデオ電流信号を、電流源回路1807a、1807bに入力するタイミングが制御される

【0072】
図18のように、電圧制御スイッチ104a、104bを制御する電圧制御用シフトレジ
スタ103と、電流源回路1807a、1807bを制御する電流制御用シフトレジスタ1
803とを、別々に配置することにより、各々のタイミングを独立に制御することが可能
となる。特に、ビデオ電流信号線1801を通って電流源回路1807a、1807bにビ
デオ電流信号を入力する場合は、信号の入力を完了させる(定常状態にさせる)のに時間
がかかる場合がある。その場合は、電圧制御用シフトレジスタ103と電流制御用シフト
レジスタ1803とを、別々に配置することにより、タイミングを最適化できる。
【0073】
なお、図10はビデオ電圧信号線101a、101bを配置してある。この図に示すよう
に、ビデオ電圧信号線やビデオ電流信号線を複数配置してもよい。また、図88にはビデ
オ電圧信号線(101)を1本、ビデオ電流信号線を2本(1801i、1801j)配
置しているように、ビデオ電圧信号線の数とビデオ電流信号線の数とを必ずしも一致させ
なくてもよい。そのような場合、電圧制御用シフトレジスタ103と電流制御用シフトレ
ジスタ1803とを、別々に配置することにより、タイミングを最適化することができる

【0074】
このように、図18においては、電圧制御用シフトレジスタ103と電流制御用シフトレ
ジスタ1803とが、別々に配置されているが、この構成に限定されない。例えば、図2
0に示すように、電圧制御用シフトレジスタ103と電流制御用シフトレジスタ1803
とを一つにまとめてもよい。例えば図20の場合は、電圧制御用シフトレジスタ103を
用いて、各電圧制御スイッチ104a〜104bだけでなく、各電流源回路1807a、1
807bも制御している。
【0075】
これまでは、電流源回路について、内部の詳細な構成は記載せず、模式図を用いて述べて
きた。そこで、電流源回路1807の内部の回路構成例を示す。まず、図21に、図18
や図10から電流源回路部分を抜き出した図を示す。図21に示すように、電流源回路1
807には、少なくとも、電流入力端子2102、タイミング制御端子2103、電流出
力端子2101がある。電流入力端子2102は、図18の場合、ビデオ電流信号線18
01に接続され、そこから電流が入力される。タイミング制御端子2103は、図18の
場合、電圧制御用シフトレジスタ103や電流制御用シフトレジスタ1803と接続され
、そこから、タイミング信号が入力される。電流出力端子2101は、図18の場合、電
流制御スイッチ105a、105bを介して、信号線104a、104bと接続されてい
る。
【0076】
図22は、図21で示した電流源回路1807の具体的な回路構成例を示す。スイッチ2
203、2204をオン、スイッチ2205をオフにして、電流入力端子2102を通っ
て、電流源トランジスタ2201や保持容量2202に電流を入力する。電流の入力が完
了すると、つまり、定常状態になると、保持容量2202に、適切な電圧が保存される。
これにより、電流源トランジスタの電流特性がばらついても、その影響を低減できる。そ
して次に、スイッチ2203、2204をオフ、スイッチ2205をオンにする。すると
、電流出力端子2101を通って、電流をスイッチ105へ出力できるようになる。
【0077】
なお、電流源回路1807を図22のような構成にした場合は、ビデオ電流信号線180
1を通って電流源回路1807に入力されるビデオ電流信号と、電流源回路1807から
電流出力端子2101を通って出力されるビデオ電流信号とでは、その大きさは、概ね等
しい。これは、回路構成に依存している。つまり、ビデオ電流信号線1801を通って電
流が入力されるトランジスタと、電流出力端子2101を通って電流を出力するトランジ
スタが同一であるため、電流の大きさは概ね等しくなる。
【0078】
したがって、電流源回路1807を図23のような構成にすると、電流源トランジスタ2
301と、ミラートランジスタ2306とにおいて、チャネル幅Wとチャネル長Lとの比
率を変えることによって、電流の大きさを変更することが出来る。この場合は、ビデオ電
流信号線1801を通って電流源回路1807に入力されるビデオ電流信号と、電流源回
路1807から電流出力端子2101を通って出力されるビデオ電流信号とでは、その大
きさは、比例関係になる。なお、2302は保持容量、2303、2304はスイッチ、
105はスイッチである。
【0079】
同様に、電流源回路1807を図24のような構成にすれば、スイッチ2403、240
4をオンにして、電流入力端子2102を通って、電流源トランジスタ2401や保持容
量2402に電流を入力する場合と、スイッチ2403、2404をオフにして、電流源
トランジスタ2401とマルチトランジスタ2405とがマルチゲートのトランジスタと
して動作して、電流出力端子2101を通って、電流を出力する場合とでは、電流の大き
さを変えることが出来る。この場合も、ビデオ電流信号線1801を通って電流源回路1
807に入力されるビデオ電流信号と、電流源回路1807から電流出力端子2101を
通って出力されるビデオ電流信号とでは、その大きさは、比例関係になる。
【0080】
また同様に、電流源回路1807を図25のような構成にすれば、スイッチ2507を制
御することにより、電流源トランジスタ2501とマルチトランジスタ2506とが、マ
ルチゲートのトランジスタとして動作するかどうかを制御できる。この場合は、スイッチ
2507のオンオフのタイミングにより、ビデオ電流信号線1801を通って電流源回路
1807に入力されるビデオ電流信号と、電流源回路1807から電流出力端子2101
を通ってスイッチ105へ出力されるビデオ電流信号とでは、その大きさは、比例関係に
なる場合と、概ね等しくなる場合とがある。
【0081】
なお、図25に示したような電流源回路の動作については、特願2002-38025
2号出願、特願2003-055018号出願などに記載されているので、その内容と本
願とを組み合わせることが出来る。なお、2503、2504、2505、105はスイ
ッチである。
【0082】
なお、図22〜25では、電流入力端子2102を流れる電流も、電流出力端子210
1を流れる電流も、電流源回路の方に電流が流れているが、これに限定されない。電流入
力端子2102と電流出力端子2101とで、逆方向に電流が流れていてもよい。その場
合の例を、図26に示す。図26の場合、電流出力端子2101を流れる電流は、電流源
回路の方に電流が流れているが、電流入力端子2102を流れる電流は、電流源回路から
別の回路の方に電流が流れている。なお、2601はトランジスタ、2203、2605
、2606、2607はスイッチである。
【0083】
なお、図22〜26では、電流源として動作するトランジスタの極性は、Nチャネル型
であったが、これに限定されない。例として図22の構成に対して、トランジスタの極性
をPチャネル型にした場合を図27に示す。なお、2701はPチャネル型のトランジス
タ、2702は保持容量、2703、2704、2705はスイッチである。図23〜2
6に関しても、同様な概念を適用すれば、トランジスタの極性を変更することが出来る。
【0084】
また、図22〜27では、電流源回路の方に電流が流れているが、これに限定されない
。電流の向きを変更した場合にも、容易に変形できる。例として、図22の構成に対して
、電流の流れる向きを逆にした場合を図28に示す。なお、2801はPチャネル型のト
ランジスタ、2802は保持容量、2803、2804、2805はスイッチである。こ
のように、電流源として動作するトランジスタの極性を逆にすることにより、回路の接続
関係を変更せずに、対応することが出来る。
【0085】
また、図22〜28では、マルチゲートのトランジスタとして動作する場合は、マルチ
ゲートのトランジスタで1つだと数えれば、電流源回路の中で、電流源として動作してい
るトランジスタは、1つだけであったが、これに限定されず、複数のトランジスタがあっ
てもよい。例として、図22の構成に対して、電流源として動作しているトランジスタが
2つある場合を図29に示す。制御線2901を制御することにより、図30に示すよう
に、電流源トランジスタ2201bの方にビデオ電流信号線1801から電流を入力して
、電流源トランジスタ2201aから電流を出力する場合と、図31に示すように、電流
源トランジスタ2201aの方にビデオ電流信号線1801から電流を入力して、電流源
トランジスタ2201bから電流を出力する場合とで、切り替えることが出来る。このよ
うに、電流源回路の中に、電流源トランジスタを複数配置することにより、ビデオ電流信
号線1801から電流を入力する動作と、電流出力端子2101を通って電流を出力する
動作とを、同時に行うことが出来る。
【0086】
なお、電流源回路の中に、電流源トランジスタを複数配置する場合、図29では、制御
線2901を用いて、切り替えて動作させているが、これに限定されない。例えば、複数
の電流源トランジスタの中から、任意で選択された電流源トランジスタを用いて、その合
計電流を電流出力端子2101を通って出力するようにしてもよい。
【0087】
図32は、図22の構成において、電流源トランジスタが2つある場合の一例を示す。図
32では、電流源トランジスタ3201aは、ビデオ電流信号線1801jから電流が入力
される。一方、電流源トランジスタ3201bは、ビデオ電流信号線1801iから電流が
入力される。そのため、電流源トランジスタ3201aと電流源トランジスタ3201bと
では、大きさの異なる電流を出力することが出来る。そして、その電流を電流出力端子2
101を通って出力するかどうかは、スイッチ3202a、3202bなどを用いて制御す
る。さらに、スイッチ3202a、3202bのオンオフをビデオ信号を用いて制御すれば
、電流出力端子2101を通って出力される電流の大きさは、ビデオ信号に応じた大きさ
にすることが出来る。例えば、電流源トランジスタ3201aが出力する電流値をI0、電
流源トランジスタ3201bが出力する電流値をI0×2とすれば、2ビットの階調を表現
することが可能となる。電流源トランジスタの数をさらに増やし、各々の電流の大きさを
2のべき乗にすれば、さらに多ビットの階調を表現することが出来る。
【0088】
また、図29では、電流源トランジスタが並列に配置されていたが、これに限定されな
い。図33は、電流源トランジスタを直列に配置する場合の例を示す。動作については、
制御線3301を制御することにより、図34に示すように、電流源トランジスタ220
1cにビデオ電流信号線1801から電流を入力して、電流源トランジスタ2201dから
電流を出力する場合と、図35に示すように、電流源トランジスタ2201cから電流源
トランジスタ2201dに電流を入力する場合とがある。このように配置することにより
、ビデオ電流信号線1801から電流を入力する動作と、電流出力端子2101を通って
電流を出力する動作とを、同時に行うことが出来る。
【0089】
なお、図22〜33まで、さまざまな構成の電流源回路を示したが、これに限定されな
い。基本的な構成や電流源トランジスタの数や極性や配置、電流の流れる向きなどに関し
て、各々の構成を組み合わせたり、各々の構成における概念を組み合わせることによって
、さらに別の構成を用いることが出来る。つまり、電流源回路として動作するものであれ
ば、任意の構成を用いることができる。
【0090】
なお、図22〜33まで示した電流源回路の構成に関して、各部分のスイッチの配置や
数、それに伴う接続関係などについて、変形することも容易に出来る。つまり、電流源回
路として正常に動作するのであれば、どこにいくつスイッチがあってもよく、複数のスイ
ッチを1つにまとめたり、接続関係を変形して、スイッチを追加したり削除したりしても
よい。
【0091】
なお、電流源回路の構成については、国際公開第 03/038793号パンフレット、
国際公開第 03/038794号パンフレット、国際公開第 03/038795号パンフ
レット、国際公開第 03/038796号パンフレット、国際公開第 03/038797
号パンフレットに記載されており、その内容を本発明に適用したり、本発明と組み合わせ
ることが出来る。
【0092】
なお、本実施の形態で説明した内容は、実施の形態1〜2で説明した構成の一部を詳細に
述べたものに相当する。よって、実施の形態1〜2で説明した内容は、本実施の形態にも
適用できる。
【0093】
また、本発明は、これに限定されず、その要旨を変更しない範囲であれば様々な変形が可
能である。
【0094】
なお、本実施の形態で示す構成を、実施の形態1〜2の構成と組み合わせて実施すること
ができる。
【0095】
(実施の形態4)
図18などに示すように、画素の表示に応じた大きさのビデオ信号電圧と、画素の表示
に応じた大きさのビデオ信号電流とを供給する必要がある。つまり、ビデオ信号電圧とビ
デオ信号電流とは、相互に関連した大きさとなっている。そこで、本実施の形態では、ビ
デオ信号電圧とビデオ信号電流とを供給する回路について述べる。
【0096】
まず、全体の構成を図36に示す。電圧電流供給回路5011には、オリジナル信号入
力端子5012から信号が入力される。そして、その信号に応じて、電流出力端子501
3から信号電流が出力され、電圧出力端子5014から信号電圧が出力される。電流出力
端子5013と電圧出力端子5014は、スイッチ5001、5002を介して、被設定
回路5021の入力端子5022と接続されている。なお、被設定回路5021とは、電
圧電流供給回路5011によって電流を設定される回路を指す。
【0097】
被設定回路5021は、電圧電流供給回路5011の電圧出力端子5014から供給さ
れる信号電圧を使って、プリチャージされ、その後、電圧電流供給回路5011の電流出
力端子5013から供給される信号電流を使って、電流設定される。その結果、被設定回
路5021は、それを構成するトランジスタの電流特性のバラツキの影響をほとんど受け
ずに、正確な電流を供給できるようになる。
【0098】
なお、電圧電流供給回路5011の電圧出力端子5014から供給される信号電圧は、
電圧電流供給回路5011の電流出力端子5013から信号電流が供給されて、定常状態
になったとき、つまり、信号の書き込みが完了したときと、概ね等しい電圧値になってい
る。したがって、電圧出力端子5014から信号電圧を供給して、プリチャージすること
により、その後、電圧電流供給回路5011の電流出力端子5013から信号電流が供給
されたとき、すばやく定常状態にすることが出来る。
【0099】
すなわち、電圧電流供給回路5011の電圧出力端子5014から供給される信号電圧
の大きさと、電圧電流供給回路5011の電流出力端子5013から供給される信号電流
の大きさとは、互いに、関連した大きさとなっている。
【0100】
なお、電圧電流供給回路5011の電流出力端子5013から、被設定回路5021の
入力端子5022へ、電流を供給する場合、電流の向きに注意する必要がある。つまり、
電圧電流供給回路5011から外へ電流が流れていく場合(吐き出しタイプと呼ぶことに
する)は、被設定回路5021では、中へ電流が流れ込む(吸い込みタイプと呼ぶことに
する)ようにしておく必要がある。この場合は、電圧電流供給回路5011の方が電位が
高く、電圧電流供給回路5011から被設定回路5021の方へ電流が流れることになる
。また、電圧電流供給回路5011から中へ電流が流れ込む場合(吸い込みタイプの場合
)は、被設定回路5021では、外へ電流が流れていく(吐き出しタイプの場合)ように
しておく必要がある。この場合は、電圧電流供給回路5011の方が電位が低く、被設定
回路5021から電圧電流供給回路5011の方へ電流が流れることになる。
【0101】
電圧電流供給回路5011も被設定回路5021も両方が、吸い込みタイプや吐き出し
タイプの場合は、電流の流れが正常ではないため、正常に動作しない。よって、電圧電流
供給回路5011と被設定回路5021とについて、吸い込みタイプか吐き出しタイプか
を調節しておく必要がある。
【0102】
まず、被設定回路5021の構成について、簡単に述べる。図37、38に、吐き出し
タイプの場合の被設定回路5021の構成例を示す。図37では、電流源として動作する
ことになるトランジスタ3701がPチャネル型の場合を示しており、図38では、Nチ
ャネル型の場合を示している。
【0103】
なお、容量素子3703、3803は、トランジスタ3701、3801のゲート・ソ
ース間電圧を保持する機能を果たす。ただし、トランジスタ3701、3801のゲート
容量などにより、省略することも可能である。
【0104】
なお、図38では、トランジスタ3801のソース端子は、被設定回路5021の入力
端子5022に接続されており、定電位線に接続されていない。そのため、トランジスタ
3801のソース電位は、動作状態によって、変化する可能性がある。したがって、トラ
ンジスタ3801のソース電位が変化しても、トランジスタ3801のゲート・ソース間
電圧が変化しないようにするため、端子3805は、トランジスタ3801のソース端子
に接続することが望ましい。また、トランジスタ3801のゲート端子とドレイン端子を
接続させておいてもよい。
【0105】
なお、被設定回路5021のトランジスタは、電圧電流供給回路5011から供給され
る信号を用いて、所定の電流を供給することが出来るように、つまり、電流設定されるこ
とになる。そして、被設定回路5021のトランジスタは、別の回路や素子などに、所定
の電流を供給し、電流源として動作することになる。しかし、図37、38では、簡単の
ため、被設定回路5021のトランジスタ(トランジスタ3701、3801)が、電流
設定された後に、電流を供給する別の回路や素子などは、記載していない。
【0106】
また、容量素子3703、3803の電荷を保持するため、スイッチを設ける場合が多い
が、図37、38では、簡単のため、記載していない。
【0107】
つまり、図37、38では、簡単のため、電圧電流供給回路5011から信号が供給され
て、電流設定される状態における被設定回路5021の構成を示している。
【0108】
図39、40に、吸い込みタイプの場合の被設定回路5021の構成例を示す。図40
では、電流源として動作することになるトランジスタ4001がPチャネル型の場合を示
しており、図39では、トランジスタ3901がNチャネル型の場合を示しており、図3
7、38と同様に考えることが出来る。
【0109】
次に、図36における電圧電流供給回路5011の例を示す。電圧電流供給回路501
1の場合も、電流を出力する部分に関しては、吸い込みタイプか吐き出しタイプかによっ
て、構成が変わってくる。また、電圧を出力する部分に関しては、被設定回路5021の
構成によって変わってくる。つまり、電圧電流供給回路5011の電圧出力端子5014
から供給される信号電圧は、電流出力端子5013から信号電流が被設定回路5021に
供給され、定常状態になったときの電圧、つまり、信号の書き込みが完了した時の電圧と
、概ね等しくなっている必要がある。そのため、被設定回路5021が吸い込みタイプか
吐き出しタイプか、また、トランジスタの極性はNチャネル型かPチャネル型か、チャネ
ル幅Wとチャネル長Lの比率、などに合わせて、電圧電流供給回路5011の電圧出力端
子5014から供給される信号電圧の大きさを制御する必要がある。
【0110】
また、電圧電流供給回路5011のオリジナル信号入力端子5012には、信号として
電圧を供給してもよいし、電流を供給してもよい。そこから供給された信号に基づいて、
電流出力端子5013から信号電流を供給し、電圧出力端子5014から信号電圧を供給
する。
【0111】
一例として、被設定回路5021が、吸い込みタイプで、トランジスタ3901がNチャ
ネル型である、図39の構成を持つ電圧電流供給回路5011について述べる。なお、こ
こでは図39の構成を持つ場合を示しているが、図40の構成を持っていても構わない。
図41に構成を示す。
【0112】
オリジナル信号入力端子5012からは、電圧が入力される。そして、オリジナル信号入
力端子5012は、トランジスタ4101のゲート端子に接続されているため、オリジナ
ル信号入力端子5012の電位によって、トランジスタ4101のゲート・ソース間電圧
が変化し、端子4102からトランジスタ4101に流れる電流量が変化する。トランジ
スタ4103は、トランジスタ4101と直列に接続されているため、トランジスタ41
01と同量の電流が流れる。トランジスタ4103のゲート端子とドレイン端子が接続さ
れており、この接続されている部分にトランジスタ4105のゲート端子も接続されてい
る。また、図41に示すように、トランジスタ4103とトランジスタ4105のソース
端子またはドレイン端子は、端子4104を通して直列に接続されている。したがって、
電流出力端子5013からは、トランジスタ4105のチャネル幅Wとチャネル長Lの比
率W11/L11と、トランジスタ4103のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W12
/L12との比率に応じた電流が出力される。ここで、(W12/L12)=α×(W11
/L11)とする。すると、電流出力端子5013からは、トランジスタ4101(トラ
ンジスタ4103)に流れる電流のα倍の電流が流れることになる。
【0113】
そして、トランジスタ4101のゲート電位が、電圧出力端子5014へ出力される。
なお、オリジナル信号入力端子5012から電圧出力端子5014までの間に、電圧フォ
ロワ回路のような増幅回路などを配置してもよい。
【0114】
したがって、被設定回路5021の図39におけるトランジスタ3901には、電流出
力端子5013から出力された電流が流れる。ここで、トランジスタ4101のチャネル
幅Wとチャネル長Lの比率W13/L13と、トランジスタ3901のチャネル幅Wとチ
ャネル長Lの比率W21/L21とを調節しておけば、電圧電流供給回路5011の電圧
出力端子5014から供給される信号電圧が、電圧電流供給回路5011の電流出力端子
5013から信号電流が供給されて、定常状態になったとき、つまり、信号の書き込みが
完了したときと、概ね等しい電圧値になる。つまり、(W21/L21)=α×(W13/
L13)とすればよい。すると、トランジスタ4101のゲート・ソース間電圧と、トラ
ンジスタ3901のゲート・ソース間電圧とが、概ね等しくなり、電圧出力端子5014
から信号電圧を供給することが、プリチャージしていることと概ね等しくなる。よって、
プリチャージの後、電圧電流供給回路5011の電流出力端子5013から信号電流が供
給されたとき、すばやく定常状態にすることが出来る。
【0115】
図41では、オリジナル信号入力端子5012は、Nチャネル型トランジスタのゲート
端子に接続されていた。次に、オリジナル信号入力端子5012が、Pチャネル型トラン
ジスタのゲート端子に接続されている場合の構成を図42に示す。オリジナル信号入力端
子5012は、トランジスタ5101のゲート端子に接続されているため、オリジナル信
号入力端子5012の電位によって、トランジスタ5101のゲート・ソース間電圧が変
化し、トランジスタ5101に流れる電流量が変化し、その電流が電流出力端子5013
から出力される。一方、トランジスタ6401のゲート端子は、トランジスタ5101の
ゲート端子に接続されている。ここで、トランジスタ5101のチャネル幅Wとチャネル
長Lの比率W31/L31と、トランジスタ6401のチャネル幅Wとチャネル長Lの比
率W32/L32とし、(W32/L32)=β×(W31/L31)とすると、トランジス
タ6401やトランジスタ6402には、トランジスタ5101に流れる電流のβ倍の電
流が流れることになる。
【0116】
そして、トランジスタ6402のゲート電位が、増幅回路5301を介して、電圧出力
端子5014へ出力される。なお、増幅回路5301は、入力電位と概ね等しい電位を出
力するような回路であり、電圧フォロワ回路などが望ましい。ただし、これに限定されず
、インピーダンスを変換するような機能を果たせばよい。なお、トランジスタ6402の
ゲート端子やドレイン端子から、十分多くの電荷が供給され、インピーダンス変換を行う
必要が無い場合は、増幅回路5301を省略してもよい。
【0117】
ここで、トランジスタ6402のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W33/L33と、
図39におけるトランジスタ3901のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W21/L2
1とを調節しておけば、電圧電流供給回路5011の電圧出力端子5014から供給され
る信号電圧が、電圧電流供給回路5011の電流出力端子5013から信号電流が供給さ
れて、定常状態になったとき、つまり、信号の書き込みが完了したときと、概ね等しい電
圧値になる。つまり、(W21/L21)=(W33/L33)/βとすればよい。すると、
トランジスタ6402のゲート・ソース間電圧と、トランジスタ3901のゲート・ソー
ス間電圧とが、概ね等しくなり、電圧出力端子5014から信号電圧を供給することが、
プリチャージしていることと概ね等しくなる。よって、プリチャージの後、電圧電流供給
回路5011の電流出力端子5013から信号電流が供給されたとき、すばやく定常状態
にすることが出来る。
【0118】
図41、42では、オリジナル信号入力端子5012には、信号として電圧が入力され
ていた。次に、オリジナル信号入力端子5012に電流を入力する場合の構成を示す。
【0119】
図43は、Pチャネル型トランジスタ4301に電流を入力する場合を示す。図43は、
図42の構成に、Pチャネル型トランジスタ4301を追加した形になる。つまり、図4
2では、トランジスタ5101のゲート電位を、オリジナル信号入力端子5012を介し
て、直接制御していた。一方、図43では、Pチャネル型トランジスタ4301に電流を
流すことによって、トランジスタ5101のゲート電位を制御している。それ以外の部分
については、図43は、図42と同様なので、説明を省略する。
【0120】
次に、図44は、Nチャネル型トランジスタ4401に電流を入力する場合を示す。図
44は、図41の構成に、Nチャネル型トランジスタ4401を追加した形になる。図4
1の構成では、トランジスタ4101のゲート電位を、オリジナル信号入力端子5012
を介して、直接制御していた。
一方、図44では、Nチャネル型トランジスタ4401に電流を流すことによって、トラ
ンジスタ4101のゲート電位を制御している。つまり、トランジスタ4101のゲート
端子は、トランジスタ4401のゲート端子に接続され、トランジスタ4103のゲート
端子は、トランジスタ4105のゲート端子に接続されている。したがって、トランジス
タ4401に流れる電流に応じた電流が、トランジスタ4101とトランジスタ4103
とトランジスタ4105に流れる。
【0121】
ここで、トランジスタ4401のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W51/L51、ト
ランジスタ4101のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W52/L52、トランジスタ
4103のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W53/L53、トランジスタ4105の
チャネル幅Wとチャネル長Lの比率W54/L54として、(W51/L51)=(W52
/L52)/ε、(W53/L53)=(W54/L54)/ζとする。すると、トランジス
タ4101、4103には、トランジスタ4401に流れる電流のε倍の電流が流れるこ
とになる。また、トランジスタ4105には、トランジスタ4103に流れる電流のζ倍
の電流が流れることになる。
【0122】
そして、トランジスタ4401のゲート電位が、増幅回路5301を介して、電圧出力
端子5014へ出力される。ただし、これに限定されず、インピーダンス変換を行う必要
が無い場合などは、増幅回路5301を省略してもよい。
【0123】
ここで、トランジスタ4401のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W51/L51、ト
ランジスタ4101のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W52/L52、トランジスタ
4103のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W53/L53、トランジスタ4105の
チャネル幅Wとチャネル長Lの比率W54/L54と、図39におけるトランジスタ39
01のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W21/L21とを調節しておけば、電圧電流
供給回路5011の電圧出力端子5014から供給される信号電圧が、電圧電流供給回路
5011の電流出力端子5013から信号電流が供給されて、定常状態になったとき、つ
まり、信号の書き込みが完了したときと、概ね等しい電圧値になる。つまり、(W21/
L21)=(W51/L51)×ε×ζとすればよい。すると、トランジスタ4401のゲ
ート・ソース間電圧と、トランジスタ3901のゲート・ソース間電圧とが、概ね等しく
なり、電圧出力端子5014から信号電圧を供給することが、プリチャージしていること
と概ね等しくなる。よって、プリチャージの後、電圧電流供給回路5011の電流出力端
子5013から信号電流が供給されたとき、すばやく定常状態にすることが出来る。
【0124】
次に、被設定回路5021が、吸い込みタイプで、トランジスタ4001がPチャネル
型である、図40の構成の場合の電圧電流供給回路5011について述べる。なお、簡単
のため、図40において、端子3902と3904は接続され、端子4005は、被設定
回路5021の入力端子5022(トランジスタ4001のソース端子)に接続されてい
るものとする。
【0125】
この場合、被設定回路5021のトランジスタ4001のソース端子は、被設定回路5
021の入力端子5022に接続されている。したがって、トランジスタ4001のソー
ス電位が、状態によって変化する。つまり、電圧電流供給回路5011の電流出力端子5
013から信号電流が供給されて、定常状態になったとき、つまり、信号の書き込みが完
了したとき、被設定回路5021の入力端子5022の電位は、トランジスタ4001の
ソース端子が定常状態になったときの電位である。したがって、電圧電流供給回路501
1の電圧出力端子5014から供給される信号電圧の大きさは、定常状態になったときの
トランジスタ4001のソース電位の大きさにする必要がある。
【0126】
図45に、オリジナル信号入力端子5012に電圧を入力する場合で、オリジナル信号
入力端子5012が、Pチャネル型のトランジスタ5101のゲート端子に接続されてい
る場合の構成を示す。
【0127】
図45は、図42におけるトランジスタ6402を、Nチャネル型から、Pチャネル型
のトランジスタ4502に変更したものに相当する。つまり、トランジスタ5101のゲ
ート端子は、トランジスタ6401のゲート端子とに接続されている。したがって、トラ
ンジスタ5101に流れる電流に応じた電流が、トランジスタ6401とトランジスタ4
502に流れる。ここで、トランジスタ5101のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W
61/L61、トランジスタ6401のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W62/L6
2、トランジスタ4502のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W63/L63として、
(W61/L61)=(W62/L62)/ηとする。すると、トランジスタ6401には、
トランジスタ5101に流れる電流のη倍の電流が流れることになる。
【0128】
そして、トランジスタ4502のソース電位が、増幅回路5301を介して、電圧出力
端子5014へ出力される。ただし、これに限定されず、インピーダンス変換を行う必要
が無い場合などは、増幅回路5301を省略してもよい。
【0129】
ここで、トランジスタ5101のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W61/L61、ト
ランジスタ6401のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W62/L62、トランジスタ
4502のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W63/L63と、図40におけるトラン
ジスタ4001のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W22/L22とを調節しておけば
、電圧電流供給回路5011の電圧出力端子5014から供給される信号電圧が、電圧電
流供給回路5011の電流出力端子5013から信号電流が供給されて、定常状態になっ
たとき、つまり、信号の書き込みが完了したときと、概ね等しい電圧値になる。つまり、
(W22/L22)=(W63/L63)/ηとすればよい。すると、トランジスタ4502
のゲート・ソース間電圧と、トランジスタ4001のゲート・ソース間電圧とが、概ね等
しくなり、電圧出力端子5014から信号電圧を供給することが、プリチャージしている
ことと概ね等しくなる。よって、プリチャージの後、電圧電流供給回路5011の電流出
力端子5013から信号電流が供給されたとき、すばやく定常状態にすることが出来る。
【0130】
次に、図46に、オリジナル信号入力端子5012に電圧を入力する場合で、オリジナ
ル信号入力端子5012が、Nチャネル型トランジスタ4101のゲート端子に接続され
ている場合の構成を示す。
【0131】
図46は、図41の構成に、トランジスタ4601、4602を追加したものに相当す
る。つまり、トランジスタ4103のゲート端子は、トランジスタ4601のゲート端子
とトランジスタ4105のゲート端子とに接続されている。したがって、トランジスタ4
101に流れる電流に応じた電流が、トランジスタ4601とトランジスタ4105に流
れる。ここで、トランジスタ4103のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W71/L7
1、トランジスタ4601のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W72/L72、トラン
ジスタ4105のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W73/L73として、(W71/
L71)=(W72/L72)/θ=(W73/L73)/ιとする。すると、トランジスタ
4601には、トランジスタ4103に流れる電流のθ倍の電流が流れ、トランジスタ4
105には、トランジスタ4103に流れる電流のι倍の電流が流れることになる。
【0132】
そして、トランジスタ4602のソース電位が、増幅回路5301を介して、電圧出力
端子5014へ出力される。ただし、これに限定されず、インピーダンス変換を行う必要
が無い場合などは、増幅回路5301を省略してもよい。
【0133】
ここで、トランジスタ4103のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W71/L71、
トランジスタ4601のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W72/L72、トランジス
タ4105のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W73/L73、トランジスタ4602
のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W74/L74と、図40におけるトランジスタ4
001のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W22/L22とを調節しておけば、電圧電
流供給回路5011の電圧出力端子5014から供給される信号電圧が、電圧電流供給回
路5011の電流出力端子5013から信号電流が供給されて、定常状態になったとき、
つまり、信号の書き込みが完了したときと、概ね等しい電圧値になる。つまり、(W22
/L22)=(W74/L74)×ι/θとすればよい。すると、トランジスタ4602の
ゲート・ソース間電圧と、トランジスタ4001のゲート・ソース間電圧とが、概ね等し
くなり、電圧出力端子5014から信号電圧を供給することが、プリチャージしているこ
とと概ね等しくなる。よって、プリチャージの後、電圧電流供給回路5011の電流出力
端子5013から信号電流が供給されたとき、すばやく定常状態にすることが出来る。
【0134】
図47、48は、オリジナル信号入力端子5012に電流を入力する場合場合の構成を
示す。図47は、図45にトランジスタ4701を追加して、電流を入力できるようにし
たものに相当し、図48は、図46にトランジスタ4801を追加して、電流を入力でき
るようにしたものに相当する。
【0135】
このように、図41〜図48までは、電圧電流供給回路5011が吐き出しタイプの場
合について述べてきた。しかし、被設定回路5021が図37や図38のように吐き出し
タイプである場合、電圧電流供給回路5011を吸い込みタイプにする必要がある。ただ
し、吐き出しタイプの構成から吸い込みタイプの構成へ変更する場合は、トランジスタの
極性を変更するだけでよい。例えば、図41を吸い込みタイプに変更した場合の構成を図
49に示す。このように、各トランジスタの極性を逆にし、各配線の電位を変更すればよ
い。
【0136】
(実施の形態5)
実施の形態4では、電圧電流供給回路5011と被設定回路5021とが、そのまま接
続されていた。本実施の形態では、図50に示すように、電圧電流供給回路5011と被
設定回路5021との間に電流記憶回路5031が挿入されている場合について述べる。
【0137】
図50に示すように、電圧電流供給回路5011の電流出力端子5013から信号電流
が電流記憶回路5031に出力され、電流記憶回路5031において、電流設定が行われ
、電流値が記憶される。そのとき、電圧電流供給回路5011の電圧出力端子5014か
ら、信号電圧が被設定回路5021に出力される。そのため、被設定回路5021では、
プリチャージが行われることになる。その後、電流記憶回路5031から被設定回路50
21へ信号電流が出力され、被設定回路5021において電流が設定される。なお、電流
記憶回路5031から被設定回路5021へ出力される電流の大きさは、電圧電流供給回
路5011の電流出力端子5013から電流記憶回路5031に出力される電流の大きさ
と比例関係にある。あるいは、電流記憶回路5031の構成によっては、概ね等しくなる

【0138】
なお、図36のビデオ信号電圧とビデオ信号電流とを供給する回路の構成を用いる場合
は、電圧電流供給回路5011と被設定回路5021とが、各々、どちらが吸い込みタイ
プであり、どちらが吐き出しタイプであるかを調整しておく必要があった。図50の構成
の場合、電圧電流供給回路5011と被設定回路5021のタイプだけでなく、電流記憶
回路5031のタイプも合わせて考慮する必要がある。
【0139】
まず、電圧電流供給回路5011の電流出力端子5013から電流記憶回路5031へ電
流が入力される時と、電流記憶回路5031から被設定回路5021へ電流を出力する場
合とで、電流記憶回路5031が同じタイプである場合について考える。例えば、電流記
憶回路5031が吐き出しタイプの場合、電圧電流供給回路5011も被設定回路502
1も吸い込みタイプにする必要がある。逆に、電流記憶回路5031が吸い込みタイプの
場合、電圧電流供給回路5011も被設定回路5021も吐き出しタイプにする必要があ
る。つまり、電圧電流供給回路5011と被設定回路5021とは、同じタイプにする必
要がある。
【0140】
次に、電圧電流供給回路5011の電流出力端子5013から電流記憶回路5031へ
電流が入力される時と、電流記憶回路5031から被設定回路5021へ電流を出力する
場合とで、電流記憶回路5031が逆のタイプである場合について考える。例えば、電圧
電流供給回路5011から電流記憶回路5031へ入力されるときに吐き出しタイプで、
電流記憶回路5031から被設定回路5021へ電流を出力する時に吸い込みタイプの場
合、電圧電流供給回路5011は吸い込みタイプであり、被設定回路5021は吐き出し
タイプにする必要がある。逆に、電圧電流供給回路5011から電流記憶回路5031へ
入力されるときに吸い込みタイプで、電流記憶回路5031から被設定回路5021へ電
流を出力する時に吐き出しタイプの場合、電圧電流供給回路5011は吐き出しタイプで
あり、被設定回路5021は吸い込みタイプにする必要がある。つまり、電圧電流供給回
路5011と被設定回路5021とは、逆のタイプにする必要がある。
【0141】
そこでまず、電圧電流供給回路5011も被設定回路5021も吐き出しタイプの場合
において、電圧電流供給回路5011の構成について述べる。なお、電圧電流供給回路5
011から電流記憶回路5031へ入力される時の電流の大きさをI1、電流記憶回路5
031から被設定回路5021へ出力される時の電流の大きさをI2とするとき、I2=I
1×κであるとする。
【0142】
まず、被設定回路5021は、吐き出しタイプであり、図37の構成と同様に、Pチャネ
ル型のトランジスタ3701が用いられているとする。その場合の電圧電流供給回路50
11の構成の例を図51に示す。
【0143】
図51において、オリジナル信号入力端子5012からは、電圧が入力される。そして、
オリジナル信号入力端子5012は、トランジスタ5101のゲート端子に接続されてい
るため、オリジナル信号入力端子5012の電位によって、トランジスタ5101のゲー
ト・ソース間電圧が変化し、トランジスタ5101に流れる電流量が変化する。
【0144】
そして、被設定回路5021のトランジスタ3701には、電流記憶回路5031から
出力された電流が流れる。電流記憶回路5031から被設定回路5021へ出力された電
流は、電圧電流供給回路5011から電流記憶回路5031へ入力された電流のκ倍の大
きさである。
【0145】
そして、トランジスタ5101のゲート電位が、電圧出力端子5014へ出力される。
なお、オリジナル信号入力端子5012から電圧出力端子5014までの間に、電圧フォ
ロワ回路のような増幅回路などを配置してもよい。
【0146】
ここで、トランジスタ5101のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W81/L82と、
トランジスタ3701のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W23/L23とを調節して
おけば、電圧電流供給回路5011の電圧出力端子5014から供給される信号電圧が、
電流記憶回路5031から被設定回路5021へ信号電流が供給されて、定常状態になっ
たとき、つまり、信号の書き込みが完了したときと、概ね等しい電圧値になる。つまり、
(W23/L23)=κ×(W82/L82)とすればよい。すると、トランジスタ5101
のゲート・ソース間電圧と、トランジスタ3701のゲート・ソース間電圧とが、概ね等
しくなり、電圧出力端子5014から信号電圧を供給することが、プリチャージしている
ことと概ね等しくなる。よって、プリチャージの後、電流記憶回路5031の電流出力端
子5033から信号電流が供給されたとき、すばやく定常状態にすることが出来る。
【0147】
次に、図51では、オリジナル信号入力端子5012は、Pチャネル型トランジスタの
ゲート端子に接続されていたが、オリジナル信号入力端子5012が、Nチャネル型トラ
ンジスタのゲート端子に接続されている場合の構成を図52に示す。
【0148】
図52において、オリジナル信号入力端子5012は、トランジスタ4101のゲート端
子に接続されているため、オリジナル信号入力端子5012の電位によって、トランジス
タ4101のゲート・ソース間電圧が変化し、端子4102からトランジスタ4101に
流れる電流量が変化する。したがって、トランジスタ4101に流れる電流に応じた電流
が、トランジスタ4103とトランジスタ4105に流れる。一方、トランジスタ410
5のゲート端子は、トランジスタ4103のゲート端子に接続されている。また、トラン
ジスタ4103およびトランジスタ4105のソース端子またはドレイン端子は、端子4
104によって接続されている。ここで、トランジスタ4103のチャネル幅Wとチャネ
ル長Lの比率W91/L91と、トランジスタ4105のチャネル幅Wとチャネル長Lの
比率W92/L92とし、(W92/L92)=λ×(W92/L92)とすると、トランジ
スタ4105には、トランジスタ4101やトランジスタ4103に流れる電流のλ倍の
電流が流れることになる。
【0149】
そして、トランジスタ4105のゲート電位が、増幅回路5301を介して、電圧出力
端子5014へ出力される。ただし、これに限定されず、インピーダンス変換を行う必要
が無い場合などは、増幅回路5301を省略してもよい。
【0150】
ここで、トランジスタ4103のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W91/L91、ト
ランジスタ4105のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W92/L92と、図37にお
けるトランジスタ3901のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W23/L23とを調節
しておけば、電圧電流供給回路5011の電圧出力端子5014から供給される信号電圧
が、電圧電流供給回路5011の電流出力端子5013から信号電流が供給されて、定常
状態になったとき、つまり、信号の書き込みが完了したときと、概ね等しい電圧値になる
。つまり、(W23/L23)=λ×(W91/L91)とすればよい。すると、トランジス
タ4105のゲート・ソース間電圧と、トランジスタ3701のゲート・ソース間電圧と
が、概ね等しくなり、電圧出力端子5014から信号電圧を供給することが、プリチャー
ジしていることと概ね等しくなる。よって、プリチャージの後、電圧電流供給回路501
1の電流出力端子5013から信号電流が供給されたとき、すばやく定常状態にすること
が出来る。
【0151】
図51、52では、オリジナル信号入力端子5012には、信号として電圧が入力され
ていた。次に、オリジナル信号入力端子5012に電流を入力する場合の構成を示す。
【0152】
図53は、Pチャネル型トランジスタ5303に電流を入力する場合を示す。図53は、
図51の構成に、Pチャネル型トランジスタ5303を追加した形になる。つまり、図5
1では、トランジスタ5101のゲート電位を、オリジナル信号入力端子5012を介し
て、直接制御していた。一方、図53では、Pチャネル型トランジスタ5303に電流を
流すことによって、トランジスタ5101のゲート電位を制御している。それ以外の部分
については、図53は、図51と同様なので、説明を省略する。なお、図53において、
5102はトランジスタ5101とトランジスタ5303とを結ぶ配線である。
【0153】
図53では、オリジナル信号入力端子5012から、Pチャネル型トランジスタ530
3に電流を入力する場合を示した。次に、図54に、Nチャネル型トランジスタ5401
に電流を入力する場合を示す。
【0154】
図54は、図52の構成に、Nチャネル型トランジスタ5401を追加した形になる。図
52では、トランジスタ4101のゲート電位を、オリジナル信号入力端子5012を介
して、直接制御していた。一方、図53では、増幅回路5301に電流を流すことによっ
て、トランジスタ4101のゲート電位を制御している。つまり、トランジスタ4101
のゲート端子は、トランジスタ5301のゲート端子に接続されいる。したがって、トラ
ンジスタ5401に流れる電流に応じた電流が、トランジスタ4101とトランジスタ4
103とトランジスタ4105に流れる。それ以外の部分については、図54は、図53
と同様なので、説明を省略する。
【0155】
次に、被設定回路5021が、吐き出しタイプで、トランジスタ3801がNチャネル
型である、図38の構成の場合の電圧電流供給回路5011について述べる。なお、簡単
のため、図38において、端子3702と3704は接続され、端子3805は、被設定
回路5021の入力端子5022(トランジスタ3801のソース端子)に接続されてい
るものとする。
【0156】
この場合、被設定回路5021のトランジスタ3801のソース端子は、被設定回路5
021の入力端子5022に接続されている。したがって、トランジスタ3801のソー
ス電位が、状態によって変化する。つまり、電圧電流供給回路5011の電流出力端子5
013から信号電流が供給されて、定常状態になったとき、つまり、信号の書き込みが完
了したとき、被設定回路5021の入力端子5022の電位は、トランジスタ3801の
ソース端子が定常状態になったときの電位である。したがって、電圧電流供給回路501
1の電圧出力端子5014から供給される信号電圧の大きさは、定常状態になったときの
トランジスタ3801のソース電位の大きさにする必要がある。
【0157】
そこで、オリジナル信号入力端子5012に電圧を入力する場合で、オリジナル信号入
力端子5012が、Pチャネル型トランジスタ5101のゲート端子に接続されている場
合の構成を図55に示す。
【0158】
図55では、トランジスタ5101のゲート端子は、トランジスタ5503のゲート端
子とに接続され、トランジスタ5506のゲート端子は、トランジスタ5508のゲート
端子とに接続されている。また、トランジスタ5101、5503、5509は配線55
04によって図55のように接続されており、トランジスタ5508と5506は配線5
507によって図55のように接続されている。したがって、トランジスタ5101に流
れる電流に応じた電流が、トランジスタ5503とトランジスタ5506とトランジスタ
5508とに流れる。ここで、トランジスタ5101のチャネル幅Wとチャネル長Lの比
率W101/L101、トランジスタ5503のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W1
02/L102、トランジスタ5506のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W103/
L103、トランジスタ5508のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W104/L10
4として、(W101/L101)=(W102/L102)/μ、(W103/L103)=
(W104/L104)/νとする。すると、トランジスタ5509には、トランジスタ5
101に流れる電流の(μ×ν)倍の電流が流れることになる。
【0159】
そして、トランジスタ5509のソース電位が、増幅回路5301を介して、電圧出力
端子5014へ出力される。ただし、これに限定されず、インピーダンス変換を行う必要
が無い場合などは、増幅回路5301を省略してもよい。
【0160】
ここで、トランジスタ5101のゲート端子は、トランジスタ5503のゲート端子とに
接続され、トランジスタ5506のゲート端子は、トランジスタ5508のゲート端子と
に接続されている。したがって、トランジスタ5101に流れる電流に応じた電流が、ト
ランジスタ5503とトランジスタ5506とトランジスタ5508とに流れる。ここで
、トランジスタ5101のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W101/L101、トラ
ンジスタ5503のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W102/L102、トランジス
タ5506のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W103/L103、トランジスタ55
08のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W104/L104、トランジスタ5509の
チャネル幅Wとチャネル長Lの比率W105/L105と、図38におけるトランジスタ
3801のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W23/L23とを調節しておけば、電圧
電流供給回路5011の電圧出力端子5014から供給される信号電圧が、電圧電流供給
回路5011の電流出力端子5013から信号電流が供給されて、定常状態になったとき
、つまり、信号の書き込みが完了したときと、概ね等しい電圧値になる。つまり、(W2
3/L23)=(W105/L105)/(μ×ν)とすればよい。すると、トランジスタ
5509のゲート・ソース間電圧と、トランジスタ3801のゲート・ソース間電圧とが
、概ね等しくなり、電圧出力端子5014から信号電圧を供給することが、プリチャージ
していることと概ね等しくなる。よって、プリチャージの後、電圧電流供給回路5011
の電流出力端子5013から信号電流が供給されたとき、すばやく定常状態にすることが
出来る。
【0161】
次に、オリジナル信号入力端子5012に電圧を入力する場合で、オリジナル信号入力
端子5012が、Nチャネル型のトランジスタ4101のゲート端子に接続されている場
合の構成を図56に示す。
【0162】
図56では、トランジスタ4103のゲート端子は、トランジスタ4105のゲート端
子とに接続されており、トランジスタ5601のゲート端子は、トランジスタ4101の
ゲート端子とに接続されている。また、トランジスタ4103、4105、5602は端
子4104によって接続され、トランジスタ4101とトランジスタ5601は端子41
02によって接続されている。したがって、トランジスタ4101に流れる電流に応じた
電流が、トランジスタ4103とトランジスタ4805とトランジスタ5601に流れる
。ここで、トランジスタ4101のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W111/L11
1、トランジスタ4103のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W112/L112、ト
ランジスタ4105のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W113/L113、トランジ
スタ5601のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W114/L114として、(W11
2/L112)=(W113/L113)/ξ、(W111/L111)=(W115/L11
5)/πとする。すると、トランジスタ4805には、トランジスタ4103やトランジ
スタ4101に流れる電流のξ倍の電流が流れ、トランジスタ5601やトランジスタ5
602には、トランジスタ4103に流れる電流のπ倍の電流が流れることになる。
【0163】
そして、トランジスタ5602のソース電位が、増幅回路5301を介して、電圧出力
端子5014へ出力される。ただし、これに限定されず、インピーダンス変換を行う必要
が無い場合などは、増幅回路5301を省略してもよい。
【0164】
ここで、トランジスタ4101のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W111/L111
、トランジスタ4103のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W112/L112、トラ
ンジスタ4105のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W113/L113、トランジス
タ5601のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W114/L114、トランジスタ56
02のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W115/L115と、図38におけるトラン
ジスタ3801のチャネル幅Wとチャネル長Lの比率W23/L23とを調節しておけば
、電圧電流供給回路5011の電圧出力端子5014から供給される信号電圧が、電圧電
流供給回路5011の電流出力端子5013から信号電流が供給されて、定常状態になっ
たとき、つまり、信号の書き込みが完了したときと、概ね等しい電圧値になる。つまり、
(W23/L23)=(W115/L115)×ξ/πとすればよい。すると、トランジスタ
5602のゲート・ソース間電圧と、トランジスタ3801のゲート・ソース間電圧とが
、概ね等しくなり、電圧出力端子5014から信号電圧を供給することが、プリチャージ
していることと概ね等しくなる。よって、プリチャージの後、電圧電流供給回路5011
の電流出力端子5013から信号電流が供給されたとき、すばやく定常状態にすることが
出来る。
【0165】
次に、図57、58では、オリジナル信号入力端子5012に電流を入力する場合場合
の構成を示す。図57は、図55に、トランジスタ5701を追加して、電流を入力でき
るようにしたものに相当し、図58は、図56に、トランジスタ5801を追加して、電
流を入力できるようにしたものに相当する。なお、図57で、端子5504はトランジス
タ5101、5701、5503、5509を接続し、端子5507はトランジスタ55
06とトランジスタ5508とを接続する。また、図58で、端子4104は、トランジ
スタ4105、4103、5602を接続し、端子4102はトランジスタ4101、5
801、5601を接続する。
【0166】
このように、図51〜図58までは、電圧電流供給回路5011が吐き出しタイプの場
合について述べてきた。しかし、被設定回路5021が図39や図40のように吸い込み
タイプである場合、電圧電流供給回路5011を吸い込みタイプにする必要がある。ただ
し、吐き出しタイプの構成から吸い込みタイプの構成へ変更する場合は、トランジスタの
極性を変更するだけでよい。例えば、図52を吸い込みタイプに変更した場合の構成を図
59に示す。このように、各トランジスタの極性を逆にし、各配線の電位を変更すればよ
い。
【0167】
次に、図50における電流記憶回路5031の構成について述べる。電流記憶回路50
31は、記憶電流入力端子5032から電流が入力され、記憶電流出力端子5033から
電流が出力されるような回路であれば、どのような構成でもよい。
【0168】
例としては、図21や図22〜図35において述べたような構成を用いればよい。つま
り、図21における電流入力端子2102が、図50における電流記憶回路5031の記
憶電流入力端子5032に相当し、図21における電流出力端子2101が、図50にお
ける電流記憶回路5031の記憶電流出力端子5033に相当する。
【0169】
図60では、図22の構成を用いた場合の電流記憶回路5031の一例を示す。同様に、
図61は、図28の構成を用いた場合の電流記憶回路の一例を、図62は、図26の構成
を用いた場合の電流記憶回路の一例を示す。図60の場合、吸い込みタイプに相当し、図
61の場合、吐き出しタイプに相当し、図62の場合、電流を入力する部分と出力する部
分とで、タイプが逆になっているものに相当する。
【0170】
このように、吸い込みタイプか吐き出しタイプかなどを適宜選択することにより、電流
記憶回路5031を構成することが出来る。
【0171】
(実施の形態6)
実施の形態5での図50では、間に電流記憶回路5031が挿入されている場合につい
て述べた。つまり、図50では、電圧電流供給回路5011から電流記憶回路5031へ
は、電流出力端子5013から信号電流が供給されていた。しかし、これに限定されず、
図36に示したように、信号電圧と信号電流とを入力するようにしてもよい。
【0172】
そこで、図63に、電流記憶回路5031に、信号電圧と信号電流とを入力する場合に
ついて示す。
【0173】
図63に示すように、電圧電流供給回路5041の第2電圧出力端子6343から信号
電圧がスイッチ6303を経由して電流記憶回路5031に出力される。これは、プリチ
ャージ動作に相当する。その後、電流出力端子5043からスイッチ5003を経由して
、信号電流が電流記憶回路5031に出力され、電流記憶回路5031において、電流設
定が行われ、電流値が記憶される。そして、電圧電流供給回路5041の電圧出力端子5
044から、スイッチ5001と出力端子5022を経由して、被設定回路5021に信
号電圧が出力される。そのため、被設定回路5021では、プリチャージが行われること
になる。その後、電流記憶回路5031からスイッチ5002と出力端子5022を経由
して被設定回路5021へ信号電流が出力され、被設定回路5021において電流が設定
される。なお、電流記憶回路5031から被設定回路5021へ出力される電流の大きさ
は、電圧電流供給回路5041の電流出力端子5043から電流記憶回路5031に出力
される電流の大きさと比例関係にある。あるいは、電流記憶回路5031の構成によって
は、概ね等しくなる。
【0174】
なお、図63においては、電流記憶回路5031と被設定回路5021とが、各々、吸
い込みタイプであるか吐き出しタイプであるかによって、また、回路を構成するトランジ
スタの極性などによって、電圧電流供給回路5041の電圧出力端子5044と第2電圧
出力端子6343とで、出力される電圧値を調整する必要がある。
【0175】
つまり、電圧電流供給回路5041の電圧出力端子5044から出力される電圧は、被
設定回路5021に対するプリチャージ動作になるような大きさにし、電圧電流供給回路
5011の第2電圧出力端子6313から出力される電圧は、電流記憶回路5031に対
するプリチャージ動作になるような大きさにする。
【0176】
各々の電圧の大きさは、実施の形態4、5において述べたのと同様に、各トランジスタ
を流れる電流値とトランジスタの極性とトランジスタのサイズと、吸い込みタイプである
か吐き出しタイプであるか、などを調整することにより、生成することが出来る。
【0177】
そこでまず、電圧電流供給回路5041も被設定回路5021も吐き出しタイプである
場合における、電圧電流供給回路5041の構成について述べる。
【0178】
まず、被設定回路5021は、吐き出しタイプであり、Pチャネル型トランジスタ370
1が用いられている図37の構成であるとする。また、電流記憶回路5031は、吸い込
みタイプであり、図60の構成であるとする。その場合の電圧電流供給回路5041の構
成の例を図64に示す。これは、図51の構成に対して、トランジスタ6401、640
2を追加した構成、もしくは、図42の構成に対して、トランジスタ6401のゲート電
圧を出力するようにした構成であると言える。したがって、各トランジスタを流れる電流
値とトランジスタサイズとを調節することにより、最適な信号電圧(プリチャージ電圧)
を出力することができる。
【0179】
次に、オリジナル信号入力端子5042が、Nチャネル型トランジスタのゲート端子に
接続されている場合の構成を図65に示す。これは、図52の構成に対して、トランジス
タ4101のゲート電圧を出力するようにした構成であると言える。したがって、各トラ
ンジスタを流れる電流値とトランジスタサイズとを調節することにより、最適な信号電圧
(プリチャージ電圧)を出力することができる。
【0180】
次に、オリジナル信号入力端子5042に電流を入力する場合の構成を示す。図66に
、Pチャネル型トランジスタ5303に電流を入力する場合を示す。図66は、図64の
構成に、Pチャネル型トランジスタ5303を追加した形になる。つまり、図64では、
トランジスタ5101のゲート電位を、オリジナル信号入力端子5012を介して、直接
制御していた。一方、図66では、Pチャネル型トランジスタ5303に電流を流すこと
によって、トランジスタ5101のゲート電位を制御している。それ以外の部分について
は、図66は、図64と同様なので、説明を省略する。
【0181】
なお、増幅回路5301a、5301bを介して、電圧出力端子5044や第2電圧出力端
子6343へ出力されているが、これに限定されず、インピーダンス変換を行う必要が無
い場合は、省略してもよい。
【0182】
次に、図67に、Nチャネル型トランジスタ5401に電流を入力する場合を示す。図
67は、図65の構成に、Nチャネル型トランジスタ5401を追加した形になる。よっ
て、詳しい説明を省略する。
【0183】
次に、被設定回路5021が、吐き出しタイプで、トランジスタ3801がNチャネル
型である、図38の構成の場合の電圧電流供給回路5041について述べる。なお、簡単
のため、図38において、端子3702と3704は接続され、端子3705は、被設定
回路5021の入力端子5022(トランジスタ3801のソース端子)に接続されてい
るものとする。
【0184】
そこでまず、オリジナル信号入力端子5042に電圧を入力する場合で、オリジナル信
号入力端子5042が、Pチャネル型トランジスタ5101のゲート端子に接続されてい
る場合の構成を図68に示す。これは、図55の構成に対して、トランジスタ5506の
ゲート電圧を出力するようにした構成であると言える。したがって、各トランジスタを流
れる電流値とトランジスタサイズとを調節することにより、最適な信号電圧(プリチャー
ジ電圧)を出力することができる。
【0185】
なお、増幅回路5301a、5301bを介して、電圧出力端子5044や第2電圧出力端
子6343へ出力されているが、これに限定されず、インピーダンス変換を行う必要が無
い場合は、省略してもよい。
【0186】
次に、オリジナル信号入力端子5042に電圧を入力する場合で、オリジナル信号入力
端子5042が、Nチャネル型トランジスタ4101のゲート端子に接続されている場合
の構成を図69に示す。これは、図56の構成に対して、トランジスタ4101のゲート
電圧を出力するようにした構成であると言える。したがって、各トランジスタを流れる電
流値とトランジスタサイズとを調節することにより、最適な信号電圧(プリチャージ電圧
)を出力することができる。
【0187】
次に、オリジナル信号入力端子5042に電流を入力する場合場合の構成を図70、7
1に示す。図70は、図68に、トランジスタ5701を追加して、電流を入力できるよ
うにしたものに相当し、図71は、図69に、トランジスタ5801を追加して、電流を
入力できるようにしたものに相当する。
【0188】
なお、図64において、第2電圧出力端子6343には、ゲート端子の電圧を出力して
いるが、これに限定されない。、図64のトランジスタ6402の極性を電流記憶回路5
031のトランジスタの極性に合わせて変更しすることによって図72のトランジスタ7
202のように構成し、さらにそのソース端子の電圧を第2電圧出力端子6343に出力
するようにしてもよい。これは、図65〜71についても同様である。
【0189】
このように、図64〜図72までは、電圧電流供給回路5011も被設定回路5021
も吐き出しタイプの場合について述べてきた。しかし、被設定回路5021が図39や図
40のように吸い込みタイプである場合、電圧電流供給回路5011を吸い込みタイプに
する必要がある。ただし、吐き出しタイプの構成から吸い込みタイプの構成へ変更する場
合は、トランジスタの極性を変更するだけでよい。例えば、図65を吸い込みタイプに変
更した場合の構成を図73に示す。このように、各トランジスタの極性を逆にし、各配線
の電位を変更すればよい。
【0190】
このように、吸い込みタイプか吐き出しタイプかなどを適宜選択することにより、様々
な構成にすることが出来る。
【0191】
(実施の形態7)
実施の形態5での図50では、電圧電流供給回路5011と被設定回路5021に間に
電流記憶回路5031が挿入されている場合について述べた。これにより、信号電流を一
旦、記憶したのち、被設定回路5021に電流を入力していた。そこで、同様に、電圧電
流供給回路5011と被設定回路5021に間に、電圧記憶回路5051を入れてもよい
。図50の構成に対して、電圧記憶回路5051を配置した場合の構成を、図74に示す

【0192】
ただし、これに限定されず、図63の構成に対して電圧記憶回路5051を配置しても
よい。同様に、図63の構成において、電圧電流供給回路5041と電流記憶回路503
1の間に、電圧記憶回路5051を配置してもよい。
【0193】
次に、電圧記憶回路5051の構成例を図75に示す。電圧値を記憶する素子として、
容量素子7501が配置されている。そして、増幅回路7502が配置されている。なお
、増幅回路7502は、入力電位と概ね等しい電位を出力するような回路であり、電圧フ
ォロワ回路などが望ましい。ただし、これに限定されず、インピーダンスを変換するよう
な機能を果たせばよい。なお、インピーダンス変換を行う必要が無い場合は、増幅回路7
501を省略してもよい。
【0194】
なお、図76に示すように、容量素子(7501a、7501b)や増幅回路(750
2a、7502b)を複数配置しても良い。その場合、図77に示すように、記憶電圧入
力端子5052から電圧を入力しながら、記憶電圧出力端子5053から、別の大きさの
電圧を出力することが出来る。これにより、動作タイミングをより柔軟に制御することが
出来る。
【0195】
同様に、図78に示すように、容量素子(7501a、7501b)を複数配置しても
良い。これにより、動作タイミングをより柔軟に制御することが出来る
【0196】
(実施の形態8)
実施の形態4〜7では、ビデオ信号電圧とビデオ信号電流とを供給する回路について述
べた。本実施の形態では、実施の形態4〜7で述べた、ビデオ信号電圧とビデオ信号電流
とを供給する回路を、実施の形態1〜3で述べた構成に適用する場合の対応関係について
述べる。
【0197】
まず、図18、19、10、20などの構成において、ビデオ電流信号線1801やビ
デオ電圧信号線101に、信号を供給する部分に、実施の形態4〜7で述べた、ビデオ信
号電圧とビデオ信号電流とを供給する回路を配置した場合の構成を図79に示す。
【0198】
これは、図50の構成を適用した場合に相当する。つまり、図50における電圧電流供
給回路5011が、図79の電圧電流供給回路5011に相当し、図50における被設定
回路5021が、図18、19、10、20などにおける画素に相当し、図50における
電流記憶回路5031が、図79における電流源回路1807aに相当する。このような
構成にすることにより、画素や電流源回路1807aに、適切な信号を供給することが出
来、かつ、素早く定常状態にすることが出来る。
【0199】
なお、図19や図17のように、電圧記憶回路1101a〜1101b、1702aa〜
1702bbなどが配置されている場合は、図74の構成を適用したものに相当する。つ
まり、図74における電圧記憶回路5051が、図19や図17における電圧記憶回路1
101a〜1101b、1702aa〜1702bbに相当する。
【0200】
なお、図79において、電流源1807aが、図32のような構成の場合、ビデオ電流信
号線は、ビデオ電流信号線1801iやビデオ電流信号線1801jなどのように、複数本
あることになる。その場合の構成図を図88、図89に示す。オリジナル電圧信号入力端
子8812aから電圧信号を入力し、オリジナル信号入力端子8812bから、電流を供給
するために電圧信号を入力する。すると、ビデオ電流信号線1801iやビデオ電流信号
線1801jから、電流が出力される。なお、図88、図89では、ビデオ電流信号線が
2本の場合について示しているが、これに限定されない。
【0201】
なお、電圧電流供給回路8811の中のトランジスタ8901やトランジスタ8902な
どのチャネル幅Wとチャネル長Lの比率については、各々のトランジスタでのチャネル幅
Wとチャネル長Lの比率を足しあわせたものが、ビデオ電流信号線1801iやビデオ電
流信号線1801jから出力される電流値の合計に相当する。したがって、ビデオ電流信
号線の合計に流れる電流の大きさが最も大きい場合で想定して、チャネル幅Wとチャネル
長Lの比率を決定すればよい。その結果、ビデオ電流信号線の合計に流れる電流の大きさ
が最も大きい場合は、オリジナル電圧信号入力端子8812aから入力する電圧信号の大
きさは、オリジナル信号入力端子8812bから入力する電圧信号と概ね等しくすること
ができる。つまり、図79などの場合に当てはめると、図88や図89の場合は、ビデオ
電流信号線の合計に流れる電流の大きさが最も大きい場合を想定して、チャネル幅Wとチ
ャネル長Lの比率を決定すればよい。
【0202】
なお、既に述べたように、トランジスタ8901やトランジスタ8902では、2のべき
乗で、出力する電流の大きさが大きくなる。よって、チャネル長Lは、トランジスタ89
01やトランジスタ8902などでは同じ大きさにして、チャネル幅Wを2のべき乗にし
ていけばよい。そして、各々のトランジスタでのチャネル幅Wとチャネル長Lの比率を足
しあわせたもので、電流源回路1807aや画素などのトランジスタのチャネル幅Wとチ
ャネル長Lを決定すればよい。その結果、ビデオ電流信号線の合計に流れる電流の大きさ
が、もっとも大きい場合は、オリジナル電圧信号入力端子8812aから入力する電圧信
号の大きさは、オリジナル信号入力端子8812bから入力する電圧信号と概ね等しくす
ることが出来る。
【0203】
次に、図63の構成を適用した場合を、図80に示す。このような構成にすることによ
り、画素や電流源回路1807aに、適切な信号を供給することが出来、かつ、素早く定
常状態にすることが出来る。
【0204】
次に、図36の構成を適用した場合を、図81に示す。このような構成にすることによ
り、電流源回路1807aに、適切な信号を供給することが出来、かつ、素早く定常状態
にすることが出来る。なお、図81において、オリジナル信号入力端子5012とビデオ
電圧信号線101とを接続して、同じ大きさの信号電圧を加えるようにしてもよい。
【0205】
このように、実施の形態4〜7で述べた、ビデオ信号電圧とビデオ信号電流とを供給す
る回路を、実施の形態1〜3で述べた構成に自由に適用することが出来る。
【0206】
(実施の形態9)
本実施の形態では、画素の構成例を示す。図82に、吐き出しタイプで、Pチャネル型
トランジスタを用いた場合の構成例を示す。まず、図83に示すように、信号電圧を入力
する場合は、スイッチ1209aaをオンにする。ただし、オフでも構わない。次に、図8
4に示すように、信号電流を入力する。
【0207】
そしてその後、負荷であるEL素子8205aaに電流を供給し、発光させることが出来
る。なお、負荷は、EL素子8205aaに限定されない。抵抗などのような素子、トラン
ジスタ、EL素子、その他の発光素子、トランジスタと容量とスイッチなどで構成された
電流源回路、任意の回路が接続された配線でもよいし、信号線、信号線とそれに接続され
た画素でもよい。その画素には、EL素子やFEDで用いる素子、その他電流を流して駆
動する素子を含んでいてもよい。
【0208】
なお、画素の構成は、少なくとも電流を入力するような方式であれば、どのような構成で
もよい。例えば、図85や図86のような構成でもよい。また、吐き出しタイプか吸い込
みタイプかを変更したり、トランジスタの極性を変更することなどにより、様々な構成に
することが出来る。また、図22〜28のような電流源回路と同様な構成を用いてもよい

【0209】
なお、様々な容量素子は、トランジスタのゲート容量などで代用することにより、省略
することが出来る。
【0210】
なお、これまで述べてきたさまざまな構成において、スイッチが各部分に配置されている
が、その配置場所は、すでに述べた場所に限定されない。正常に動作する場所であれば、
任意の場所にスイッチを配置することが可能である。
【0211】
なお、スイッチは、電気的スイッチでも機械的なスイッチでも何でも良い。電流の流れ
を制御できるものなら、何を用いても良い。トランジスタでもよいし、ダイオードでもよ
いし、それらを組み合わせた論理回路でもよい。よって、スイッチとしてトランジスタを
用いる場合、そのトランジスタは、単なるスイッチとして動作するため、トランジスタの
極性(導電型)は特に限定されない。ただし、オフ電流が少ない方が望ましい場合、オフ
電流が少ない方の極性のトランジスタを用いることが望ましい。オフ電流が少ないトラン
ジスタとしては、LDD領域を設けているもの等がある。また、スイッチとして動作させ
るトランジスタのソース端子の電位が、低電位側電源(Vss、Vgnd、0Vなど)に近い状態
で動作する場合はnチャネル型を、反対に、ソース端子の電位が、高電位側電源(Vddな
ど)に近い状態で動作する場合はpチャネル型を用いることが望ましい。なぜなら、ゲー
ト・ソース間電圧の絶対値を大きくできるため、スイッチとして、動作しやすいからであ
る。なお、nチャネル型とpチャネル型の両方を用いて、CMOS型のスイッチにしても
よい。
【0212】
なお、本発明におけるトランジスタは、どのようなタイプのトランジスタでもよいし、ど
のような基板上に形成されていてもよい。したがって、バリウムホウケイ酸ガラス、アル
ミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、セラミックス基板、ステンレス基板
、プラスチックやアクリルに代表される可撓性を有する基板、単結晶基板、SOI基板な
どの基板を用いて、これらの基板の上に図1、図79または図82などで示したような回
路をすべて形成しても良い。あるいは、図1、図79または図82などにおける回路の一
部をある基板に形成し、図1、図79または図82における回路の別の一部を、別の基板
に形成してもよい。つまり、図1、図79または図82における回路の全てが同じ基板上
に形成されていなくてもよい。例えば、画素とゲート線駆動回路とは、ガラス基板上にT
FTを用いて形成し、信号線駆動回路(もしくはその一部)は、単結晶基板上に形成し、
そのICチップをCOG(Chip On Glass)で接続してガラス基板上に配置してもよい。あ
るいは、そのICチップをTAB(Tape Auto Bonding)やプリント基板を用いてガラス基
板と接続してもよい。
【0213】
(実施の形態10)
本実施の形態1〜3では、画素へ、信号電圧をプリチャージとして入力して、その後、
信号電流を入力する、という動作の場合について述べた。ただし、これに限定されない。
【0214】
例えば、信号電流を入力せずに、信号電圧だけを画素や信号線に入力して、動作させて
もよい。ただしこの場合、各画素の輝度がばらついてしまう。しかし、動画などを表示す
る場合であれば、輝度のばらつきは目立たない。よって、信号電圧のみ入力して、信号電
流を画素や信号線に入力しないようにすれば、各電流源部分で流れる電流を止めることが
できるので、消費電力を低減できる。
【0215】
そして、静止画を表示する場合は、各画素の輝度のバラツキを認識しやすくなる。その
ため、本実施の形態1〜3で述べたのと同様に、信号電圧を入力した後、信号電流を入力
し、輝度バラツキの影響を低減することが望ましい。
【0216】
このように、画素や信号線に、信号電圧のみを入力する場合の動作を、電圧入力モード
と呼び、信号電圧をプリチャージとして入力した後、信号電流を入力する場合の動作を、
電流入力モードと呼ぶことにする。
【0217】
電圧入力モードでは、各部分の電流源や増幅回路の動作を止めることが可能なため、消
費電力を低減できる。ただし、輝度のバラツキが生じてしまう。
【0218】
一方、電流入力モードでは、消費電力を低減することは難しいが、輝度バラツキの影響
を低減できる。
【0219】
そこで、状況に合わせて、電圧入力モードと電流入力モードとを切り替えて動作させて
もよい。例えば、静止画を表示させる場合、あるいは、所定の期間以上、静止画を表示さ
せる場合は、電流入力モードで動作させ、それ以外の時には、電圧入力モードで動作させ
てもよい。例えば、1秒以上、静止画を表示させる場合は、電流入力モードで動作させる
、として動作させてもよい。
【0220】
または、表示面積のうち、所定の割合の面積以上の領域の画像が変化する場合は、電流入
力モードで動作させ、それ以外の時には、電圧入力モードで動作させてもよい。例えば、
画面の半分以上の領域で画像が変化する場合は、電流入力モードで動作させてもよい。
【0221】
または、その両者を組み合わせて、所定の期間、あるいは、所定の領域で、画像が変化す
る場合は、電流入力モードで動作させ、それ以外の時には、電圧入力モードで動作させて
もよい。
【0222】
(実施の形態11)
本発明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)、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Digital Versatile Disc(DVD)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。それらの電子機
器の具体例を図87に示す。
【0223】
図87(A)は発光装置であり、筐体13001、支持台13002、表示部1300
3、スピーカー部13004、ビデオ入力端子13005等を含む。本発明は表示部13
003を構成する電気回路に用いることができる。また本発明により、図87(A)に示
す発光装置が完成される。発光装置は自発光型であるためバックライトが必要なく、液晶
ディスプレイよりも薄い表示部とすることができる。なお、発光装置は、パソコン用、T
V放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。
【0224】
図87(B)はデジタルスチルカメラであり、本体13101、表示部13102、受
像部13103、操作キー13104、外部接続ポート13105、シャッター1310
6等を含む。本発明は、表示部13102を構成する電気回路に用いることができる。ま
た本発明により、図87(B)に示すデジタルスチルカメラが完成される。
【0225】
図87(C)はパーソナルコンピュータであり、本体13201、筐体13202、表
示部13203、キーボード13204、外部接続ポート13205、ポインティングマ
ウス13206等を含む。本発明は、表示部13203を構成する電気回路に用いること
ができる。また本発明により、図87(C)に示す発光装置が完成される。
【0226】
図87(D)はモバイルコンピュータであり、本体13301、表示部13302、ス
イッチ13303、操作キー13304、赤外線ポート13305等を含む。本発明は、
表示部13302を構成する電気回路に用いることができる。また本発明により、図87
(D)に示すモバイルコンピュータが完成される。
【0227】
図87(E)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(具体的にはDVD再生装置)
であり、本体13401、筐体13402、表示部A13403、表示部B13404、
記録媒体(DVD等)読み込み部13405、操作キー13406、スピーカー部134
07等を含む。表示部A13403は主として画像情報を表示し、表示部B13404は
主として文字情報を表示するが、本発明は、表示部A、B13403、13404を構成
する電気回路に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲ
ーム機器なども含まれる。また本発明により、図87(E)に示すDVD再生装置が完成
される。
【0228】
図87(F)はゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)であり、本体
13501、表示部13502、アーム部13503を含む。本発明は、表示部1350
2を構成する電気回路に用いることができる。また本発明により、図87(F)に示すゴ
ーグル型ディスプレイが完成される。
【0229】
図87(G)はビデオカメラであり、本体13601、表示部13602、筐体136
03、外部接続ポート13604、リモコン受信部13605、受像部13606、バッ
テリー13607、音声入力部13608、操作キー13609、接眼部13610等を
含む。本発明は、表示部13602を構成する電気回路に用いることができる。また本発
明により、図87(G)に示すビデオカメラが完成される。
【0230】
図87(H)は携帯電話であり、本体13701、筐体13702、表示部13703
、音声入力部13704、音声出力部13705、操作キー13706、外部接続ポート
13707、アンテナ13708等を含む。本発明は、表示部13703を構成する電気
回路に用いることができる。なお、表示部13703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。また本発明により、図87(H)に
示す携帯電話が完成される。
【0231】
なお、将来的に発光材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズ
等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる

【0232】
また、上記電子機器はインターネットやCATV(ケーブルテレビ)などの電子通信回
線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増
してきている。発光材料の応答速度は非常に高いため、発光装置は動画表示に好ましい。
【0233】
また、発光装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なくなる
ように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響再生
装置のような文字情報を主とする表示部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背景
として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが望ましい。
【0234】
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。また本実施の形態の電子機器は、実施の形態1〜10に示したいずれの構成
の半導体装置を用いても良い。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
スイッチと、画素とを有することを特徴とする半導体装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【図30】
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【図31】
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【図32】
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【図33】
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【図34】
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【図35】
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【図36】
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【図37】
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【図38】
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【図39】
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【図40】
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【図41】
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【図42】
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【図43】
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【図44】
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【図45】
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【図46】
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【図47】
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【図48】
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【図49】
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【図50】
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【図51】
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【図52】
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【図53】
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【図54】
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【図55】
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【図56】
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【図57】
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【図58】
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【図59】
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【図60】
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【図61】
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【図62】
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【図63】
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【図64】
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【図65】
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【図66】
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【図67】
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【図68】
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【図69】
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【図70】
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【図71】
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【図72】
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【図73】
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【図74】
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【図75】
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【図76】
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【図77】
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【図78】
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【図79】
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【図80】
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【図81】
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【図82】
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【図83】
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【図84】
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【図85】
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【図86】
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【図87】
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【図88】
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【図89】
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【公開番号】特開2013−47847(P2013−47847A)
【公開日】平成25年3月7日(2013.3.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−246968(P2012−246968)
【出願日】平成24年11月9日(2012.11.9)
【分割の表示】特願2010−245553(P2010−245553)の分割
【原出願日】平成16年7月8日(2004.7.8)
【出願人】(000153878)株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Fターム(参考)】