JP2003076330A - 表示装置、表示装置の駆動回路、駆動方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＥＬ素子を駆動するトランジスタの特性によ
る輝度バラツキを抑える。 【解決手段】 走査線１１２ａとデータ線１１４との交
差に対応して設けられ、ＥＬ素子を含んだ画素１０と、
走査信号Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍを出力する走査線駆動回
路１６０と、走査信号によって選択された走査線との交
差に対応する画素の階調に応じた階調電圧Ｖｄ１、Ｖｄ
２、…、Ｖｄｎを、当該階調に応じた階調電流にて規定
して出力するデータ側出力回路１７０と、共用線１１６
を介してＥＬ素子に流れる電流が、階調電圧を規定する
階調電流に一致するように、データ線に印加するデータ
電圧を操作するデータ電圧操作回路１８０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機ＥＬ（Electr
o Luminescent）やＬＥＤ（Light Emitting Diode）な
どの自発光素子により表示を行う表示装置、表示装置の
駆動回路、駆動方法および電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話やＰＤＡ（Personal Dig
ital Assistance）などの電子機器に、有機ＥＬやＬＥ
Ｄなどの自発光素子により表示を行う表示装置が用いら
れつつある。この理由は、同じようなディスプレイ・デ
バイスとして用いられる液晶装置と比較すると、コント
ラスト比が高い点や、視野角依存性が小さい点、応答が
高速である点、バックライトまたはフロントライトが不
要であり、これに伴って薄型化（条件によっては低消費
電力化）に有利である点などが評価されているからであ
る。

【０００３】自発光素子により表示を行う表示装置は、
駆動方式によって分類すると、液晶装置と同様に、トラ
ンジスタ等の能動素子を用いて画素を駆動するアクティ
ブ・マトリクス型と、能動素子を用いないで画素を駆動
するパッシブ・マトリクス型とに大別することができ
る。このうち、前者に係るアクティブ・マトリクス型で
は、画素毎に表示を制御することができるので、高解像
度化しても高い表示能力を確保することができる点や、
画素に少ない電流を比較的長時間流すことができるの
で、駆動電圧が低くて済み、低消費電力化に有利である
点などにおいて、後者に係るパッシブ・マトリクス型と
比較して有利とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自発光
素子により表示を行う表示装置のうち、アクティブ・マ
トリクス型の表示装置では、トランジスタの特性が画素
毎にバラつくことに起因して表示品位が低下する、とい
った問題があった。詳細には、トランジスタの特性がバ
ラつくと、発光素子に流れる電流量もバラつくので、互
いに同一であるべき画素の輝度が画素毎に相違する結
果、表示品位を低下させるのである。上記問題を解決す
べく、本発明の目的は、トランジスタの特性のバラつき
に起因する表示品位の低下を防止することが可能な表示
装置、表示装置の駆動回路、駆動方法および電子機器を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る表示装置は、走査線とデータ線との交
差に対応して設けられ、当該走査線に供給される走査信
号にしたがって閉接または開接する第１のスイッチと、
前記第１のスイッチが閉接したときに、当該データ線に
印加されたデータ電圧を保持する容量と、前記容量によ
って保持されたデータ電圧をゲート電圧とするトランジ
スタと、前記トランジスタのソースまたはドレインの一
方に接続される発光素子とを備える画素と、前記第１の
スイッチが閉接したときに、前記発光素子に電流を流す
ための共用線と、前記トランジスタのソースまたはドレ
インの他方を、前記第１のスイッチが閉接すれば前記共
用線に接続する一方、前記第１のスイッチが開接する期
間に電源電圧の給電線に接続する第２のスイッチと、当
該画素の階調に対応する階調電流と前記共用線に流れる
電流との差をなくす方向に、当該データ線に印加するデ
ータ電圧を操作するデータ電圧操作回路とを具備する構
成を特徴としている。この構成によれば、第１のスイッ
チが閉接すると、データ線に印加されたデータ電圧が容
量によって保持されるとともに、トランジスタのソース
またはドレインの他方が第２のスイッチによって共用線
に接続されるので、当該トランジスタによって当該デー
タ電圧に応じた電流が共用線を介して発光素子に流れ
る。ここで、データ電圧操作回路は、画素の階調に応じ
た階調電流と共用線を介して発光素子に流れる電流との
差をなくす方向に、データ線に印加するデータ電圧を操
作するので、発光素子に流れる電流は精度良く階調電流
にほぼ一致することになる。第１のスイッチが開接する
期間では、トランジスタのソースまたはドレインの他方
が第２のスイッチによって電源電圧の給電線に接続され
るので、容量に保持されたデータ電圧、詳細には、ＥＬ
素子に流れる電流を階調電流にほぼ一致させたデータ電
圧にしたがった電流が発光素子に流れ続ける。したがっ
て、トランジスタの特性がバラついても、発光素子に流
れる電流は、同一輝度であれば画素同士揃うので、同一
であるべき画素の輝度が相違することに起因する表示品
位の低下が防止されることになる。なお、ここでいう容
量とは、トランジスタのゲートに一端が接続される保持
容量のほか、当該ゲートの寄生容量をも含む概念であ
る。

【０００６】上記構成において、前記第２のスイッチ
は、画素毎に設けられ、前記電源電圧の給電線は、全画
素にわたって共用される態様が好ましい。この態様によ
れば、電源電圧の給電線を介し発光素子に電流を流すこ
とが、行毎に独立して実行されることになる。

【０００７】また、上記構成において、前記第２のスイ
ッチは、前記第１のスイッチが閉接する期間に、前記共
用線を前記電源電圧の給電線に接続する態様も好まし
い。この態様によれば、共用線は、トランジスタが閉接
したときに、発光素子に流れる電流を検出する電流検出
線としての機能と、第１のスイッチが閉接する期間に、
トランジスタを介して発光素子に電流を流すための給電
線としての機能とが、第１のスイッチの閉接または閉接
に応じて時分割的に兼用される。このため、構成の簡易
化を図ることが可能となる。

【０００８】次に、発光素子に流れる電流を制御するト
ランジスタは、Ｐチャネル型およびＮチャネル型のいず
れであっても良い。ただし、データ電圧操作回路におい
て、データ電圧を操作する方向は、トランジスタのチャ
ネル型を考慮する必要がある。例えば、トランジスタが
Ｐチャネル型である場合、ゲート電圧が高くなるにつれ
て、ソース／ドレイン電流が減少するので、データ電圧
操作回路は、前記共用線に流れる電流が前記階調電流よ
りも少なければ、当該データ電圧を低下させ、前記共用
線に流れる電流が前記階調電流よりも多ければ、当該デ
ータ電圧を上昇させる必要がある。一方、トランジスタ
がＮチャネル型である場合、ゲート電圧が高くなるにつ
れて、ソース／ドレイン電流が増加するので、前記デー
タ電圧操作回路は、前記共用線に流れる電流が前記階調
電流よりも少なければ、当該データ電圧を上昇させ、前
記共用線に流れる電流が前記階調電流よりも多ければ、
当該データ電圧を低下させる必要がある。

【０００９】また、データ電圧操作回路としては、前記
共用線に一端が接続される抵抗であって、その抵抗値と
前記階調電流との積に所定電圧を加えた階調電圧が他端
に印加される抵抗を備え、前記共用線が前記所定電圧と
なるように、前記データ電圧を操作する構成が考えられ
る。この構成において、抵抗には、共用線に流れる電流
と抵抗値との積に応じた電圧降下が発生する。このた
め、抵抗の他端に印加される階調電圧から抵抗の電圧降
下分を減じた電圧は、共用線を介して発光素子に流れる
電流が階調電流と一致していれば、所定電圧となる。換
言すれば、共用線の電圧を、所定電圧となるように制御
すれば、ＥＬ素子に流れる電流を目標値である階調電流
に一致させることができる。

【００１０】この態様において、前記所定電圧は、前記
電源電圧である態様が望ましい。トランジスタをポリシ
リコン・プロセスで形成した場合、ゲート電圧が一定で
あっても、ソース／ドレイン電圧が異なれば、流れる電
流も異なってしまう。この態様によれば、共用線は、ほ
ぼ電源電圧に保たれるので、トランジスタのソース／ド
レイン電圧は、発光素子に流れる電流を制御する場合
と、給電線により給電する場合とで、ほぼ同一とするこ
とができる。このため、電流を制御する場合と、給電線
により給電する場合とにおいて、発光素子に流れる電流
もほぼ同一とさせることが可能となる。

【００１１】また、抵抗の一端に階調電圧が印加される
態様では、当該抵抗の値が列毎にバラつくと、発光素子
に流れる電流の均一性に影響を与える。このため、当該
抵抗を可変抵抗とすれば、抵抗値を各列にわたって容易
に揃えることが可能となる。

【００１２】さらに、本発明に係る電子機器は、上記表
示装置を有するので、輝度を均一化させて、表示品位の
低下等を防止することができる。なお、このような電子
機器としては、パーソナルコンピュータや、ディジタル
スチルカメラ、携帯電話などが挙げられる。

【００１３】ところで、上記表示装置は、その駆動回路
としても実現することができる。すなわち、本発明に係
る表示装置の駆動回路は、走査線とデータ線との交差に
対応して設けられ、発光素子を含んだ画素を駆動する表
示装置の駆動回路であって、複数ある走査線を順番に選
択し、選択した走査線に選択信号を供給する走査線駆動
回路と、一のデータ線と選択された走査線との間に対応
する画素の階調に応じた階調電流と前記発光素子に流れ
る電流との差をなくす方向に、当該データ線に印加する
データ電圧を操作するデータ電圧操作回路とを具備する
構成を特徴としている。この構成によれば、発光素子に
流れる電流が精度良く階調電流にほぼ一致するので、同
一であるべき画素の輝度の相違に起因する表示品位の低
下が防止されることになる。

【００１４】同様に、上記表示装置の駆動回路は、その
駆動方法としても実現することができる。すなわち、本
発明に係る表示装置の駆動方法は、走査線とデータ線と
の交差に対応して設けられ、発光素子を含んだ画素を駆
動する表示装置の駆動方法であって、一の走査線を選択
し、一のデータ線と選択された走査線との交差に対応す
る画素の階調に応じた階調電流を出力し、当該データ線
に対し、前記階調電流を反映したデータ電圧を印加する
とともに、当該データ電圧を保持し、保持したデータ電
圧に応じた電流を発光素子に流し、前記階調電流と前記
発光素子に流れる電流との差をなくす方向に、当該デー
タ線に印加するデータ電圧を操作し、当該走査線を非選
択としたときに、保持されたデータ電圧に応じた電流を
前記発光素子に流す方法を特徴としている。この方法に
よれば、上記駆動回路と同様に、発光素子に流れる電流
が精度良く階調電流にほぼ一致するので、同一であるべ
き画素の輝度の相違に起因する表示品位の低下が防止さ
れることになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１６】＜第１実施形態＞まず、本発明の第１実施
形態に係る表示装置について説明する。図１は、この表
示装置の構成を示すブロック図である。この図に示され
るように、表示装置１００には、走査線１１２ａおよび
補走査線１１２ｂが互いに組となって、それぞれｍ本、
行（Ｘ）方向に延在する一方、データ線１１４および共
用線１１６が互いに組となって、それぞれｎ本、列
（Ｙ）方向に延在している（ｍ、ｎは、２以上の整数で
ある）。

【００１７】次に、走査線駆動回路１６０は、パルス状
の信号ＤＹを、１水平走査期間（１Ｈ）の周期を有する
クロック信号ＹＣＫにしたがって順次転送するｍ段のシ
フトレジスタである。詳細には、走査線駆動回路１６０
は、図３に示されるように、１垂直走査期間（１Ｆ）の
最初に供給される信号ＤＹを、クロック信号ＹＣＫの立
ち上がり毎に順次シフトするとともに、１、２、３、
…、ｍ段のシフト信号を、それぞれ１、２、３、…、ｍ
行目の走査線１１２ａの各々に、それぞれ走査信号Ｙ
１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍとして供給する。このため、
走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍは、信号ＤＹがＬ
レベルになって初めてクロック信号ＹＣＫが立ち上がっ
たタイミングから、順番に１水平走査期間だけＬレベル
になる。ここで、一般的にｉ（ｉは、１≦ｉ≦ｍを満た
す整数）行目の走査線１１２ａに供給される走査信号Ｙ
ｉがＬレベルになると、当該走査線１１２ａが選択され
たことを示す。

【００１８】続いて、走査線１１２ａの各行にはインバ
ータ１６２が設けられる。一般的にｉ行目のインバータ
１６２は、走査信号Ｙｉを論理反転した反転走査信号／
Ｙｉを、ｉ行目の補走査線１１２ｂに供給する（／は反
転を示す）。

【００１９】一方、データ側出力回路１７０は、選択さ
れた走査線に位置する画素の階調データＤpixを順次サ
ンプリングして、当該階調データＤpixに応じた階調電
圧を列毎に出力する。ここで、階調データＤpixとは、
画素の階調をディジタル値にて指示するデータであり、
図示せぬ上位装置からシーケンシャルに供給される。ま
た、説明の便宜上、１、２、３、…、ｎ列に対応して出
力される階調電圧を、それぞれＶｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ
３、…、Ｖｄｎと表記する。さらに、データ電圧操作回
路１８０が、列毎に設けられている。ここで、一般的に
ｊ列目のデータ電圧操作回路１８０は、選択された走査
線とｊ列目のデータ線１１４との交差に対応する画素の
階調に応じた階調電圧Ｖｄｊと、ｊ列目の共用線１１６
に流れる電流とに応じて、当該ｊ列目のデータ線１１４
に印加するデータ電圧Ｘａｊを操作する。なお、データ
側出力回路１７０およびデータ電圧操作回路１８０の詳
細については、後述する。

【００２０】一方、走査線１１２ａ（補走査線１１２
ｂ）とデータ線１１４（共用線１１６）との交差に対応
して、画素１０が配列されている。したがって、この表
示装置１００の解像度は、縦ｍドット×横ｎドットであ
る。ただし、本発明をこの解像度に限る趣旨ではない。

【００２１】＜画素＞次に、上述した画素１０の詳細に
ついて説明する。図２は、一般的にｉ行目の走査線１１
２ａとｊ列目のデータ線１１４との交差に対応する画素
１０の構成を示す回路図である。この図に示されるよう
に、１つの画素１０には、Ｐチャネル型の薄膜トランジ
スタ（Thin Film Transistor、以下「ＴＦＴ」と省略す
る）１２２、１２４、１２６、１２８とＥＬ素子１３０
とが備えられる。このうち、ＴＦＴ１２２は、ｊ列目の
データ線１１４とＴＦＴ１２４のゲートＧとの間に介挿
されている。また、ＴＦＴ１２２のゲートは、ｉ行目の
走査線１１２ａに接続されている。このため、ＴＦＴ１
２２は、走査信号ＹｉがＬレベルになるとオンするスイ
ッチとして機能する。また、ＴＦＴ１２４のゲートＧに
は、容量５０が寄生する。

【００２２】続いて、ゲートがｉ行目の走査線１１２ａ
に接続されたＴＦＴ１２６は、ｊ列目の共用線１１６と
ＴＦＴ１２４のソースＳとの間に介挿されている。ま
た、ゲートがｉ行目の補走査線１１２ｂに接続されたＴ
ＦＴ１２８は、電源電圧Ｖｃｃの給電線とＴＦＴ１２４
のソースＳとの間に介挿されている。ここで、走査信号
Ｙｉと反転走査信号／Ｙｉとは互いに論理反転した関係
にあるので、ＴＦＴ１２６、１２８が互いに排他的にオ
ンオフすることになる。すなわち、ＴＦＴ１２６、１２
８は、走査信号ＹｉがＬレベルであれば、それぞれオ
ン、オフして、ＴＦＴ１２４のソースＳを共用線１１６
に接続する一方、走査信号ＹｉがＨレベルであれば、そ
れぞれオフ、オンして、ＴＦＴ１２４のソースＳを電圧
Ｖｃｃの給電線に接続するスイッチとして機能する。

【００２３】ＴＦＴ１２４のドレインＤは、ＥＬ素子１
３０の陽極に接続されている。ここで、ＥＬ素子１３０
は、陽極たる画素電極と陰極との間に発光（ＥＬ）層を
挟持して、電流に応じた輝度で発光する構成であるが、
詳細については本件と直接関係しないので、その説明を
省略する。なお、ＥＬ素子１３０の陰極は、すべての画
素１０にわたって共通であり、基準電圧Ｇｎｄの接地線
（給電線）に接地されている。なお、本実施形態では、
電圧Ｖｃｃの給電線および電圧Ｇｎｄの接地線は、全画
素１０にわたって共通に配線される。

【００２４】この画素１０では、走査信号ＹｉがＬレベ
ルになると、ＴＦＴ１２２がオンするので、ＴＦＴ１２
４のゲート電圧は、ｊ列目のデータ線１１４に印加され
たデータ電圧Ｘａｊになるとともに、データ電圧Ｘａｊ
に応じた電荷が容量５０に蓄積される。また、ＴＦＴ１
２６がオン、ＴＦＴ１２８がオフするので、ＴＦＴ１２
４のソースＳには、共用線１２６の電圧が印加される。
このため、走査信号ＹｉがＬレベルであれば、ＥＬ素子
１３０には、データ電圧Ｘａｊに応じた電流がＴＦＴ１
２４によって流れることになる。一方、走査信号Ｙｉが
Ｈレベルであれば、ＴＦＴ１２２がオフするが、ＴＦＴ
１２４のゲート電圧は、ＴＦＴ１２２がオフする直前の
データ電圧Ｘａｊに容量５０によって保持されている。
また、ＴＦＴ１２６がオフ、ＴＦＴ１２８がオンするの
で、ＴＦＴ１２４のドレインは、電圧Ｖｃｃになる。こ
のため、走査信号ＹｉがＨレベルになっても、ＥＬ素子
１３０には、保持されたデータ電圧Ｘａｊに応じた電流
がＴＦＴ１２４により流れ続けることになる。

【００２５】なお、厳密に言えば、ＴＦＴ１２４のゲー
ト電圧についてはＴＦＴ１２２における電圧降下を、Ｔ
ＦＴ１２４のドレイン電圧についてはＴＦＴ１２６また
は１２８における電圧降下を、それぞれ考慮しなければ
ならないが、本実施形態では、これら電圧降下の影響を
無視している。また、本実施形態では、容量５０とし
て、ＴＦＴ１２４に寄生する容量を用いているが、ＴＦ
Ｔ１２４のゲートＧと定電位線（例えば電圧Ｇｎｄの接
地線）との間にコンデンサを設けて、該コンデンサを容
量５０として用いても良い。

【００２６】＜データ側出力回路＞次に、上述したデー
タ側出力回路１７０の詳細について説明する。図４は、
データ側出力回路１７０の構成を示すブロック図であ
る。この図に示されるように、データ側出力回路１７０
は、データ線１１４の本数ｎと等しい段数のシフトレジ
スタ１７１０と、レジスタ（Ｒｅｇ）１７２０と、ラッ
チ回路（Ｌ）１７３０と、Ｄ／Ａ変換器１７４０とを有
し、このうち、後三者は、シフトレジスタ１７１０の各
段に対応して設けられている。

【００２７】まず、シフトレジスタ１７１０は、１行分
の階調データＤpixの供給開始タイミングにおいて出力
されるパルス状の信号ＤＸを、クロック信号ＸｓＣＫの
立ち上がり毎に順次シフトして、サンプリング制御信号
Ｘｓ１、Ｘｓ２、Ｘｓ３、…、Ｘｓｎとして出力する。
続いて、一般的にｊ列目のレジスタ（Ｒｅｇ）１７２０
は、データバス１７２を介して供給される階調データＤ
pixを、シフトレジスタ１７１０のｊ段から出力される
サンプリング制御信号Ｘｓｊの立ち上がりにてサンプリ
ングして、保持する。さらに、一般的にｊ列目のラッチ
回路（Ｌ）１７３０は、同じくｊ列目のレジスタ１７２
０によって保持された階調データＤpixを、水平走査期
間の開始時に供給されるラッチパルスＬＰの立ち上がり
によってラッチして出力する。そして、一般的にｊ列目
のＤ／Ａ変換器１７４０は、同じくｊ列目のラッチ回路
１７３０によってラッチされた階調データＤpixを、ア
ナログの階調電圧Ｖｄｊとして出力する。

【００２８】ここで、本実施形態において、階調電圧Ｖ
ｄｊは、次式のように定められる。 Ｖｄｊ＝Ｒａ・Ｉｄ＋Ｖｃｃ……（１） この式（１）において、Ｒａは、Ｄ／Ａ変換器１７４０
の出力端に接続される抵抗値であり、また、Ｉｄは、階
調データＤpixによって指示される階調の輝度にてＥＬ
素子１３０が発光するために必要な階調電流の値であ
る。なお、電圧Ｖｃｃは、上述したように、ＴＦＴ１２
８（図２参照）がオンしたとき、ＥＬ素子１３０に印加
される電源電圧である。すなわち、階調電圧Ｖｄｊは、
電流値Ｉｄの関数にて規定されることになる。

【００２９】次に、図５は、データ側出力回路１７０の
動作を説明するためのタイミングチャートである。この
図に示されるように、ラッチパルスＬＰが出力されて走
査信号ＹｉがＬレベルに遷移するタイミングに先んじ
て、信号ＤＸがＨレベルに立ち上がると、ｉ行目であっ
て１、２、３、…、ｎ列目の画素に対応する階調データ
Ｄpixが順番に供給される。

【００３０】このうち、ｉ行１列の画素に対応する階調
データＤpixが供給されるタイミングにおいて、シフト
レジスタ１７１０から出力されるサンプリング制御信号
Ｘｓ１がＨレベルに立ち上がると、当該階調データが、
１列目のレジスタ１７２０（図５において「１：Ｒｅ
ｇ」と表記）によってサンプリングされる。次に、ｉ行
２列の画素に対応する階調データＤpixが供給されるタ
イミングにおいて、サンプリング制御信号Ｘｓ２がＨレ
ベルに立ち上がると、当該階調データが、２列目のレジ
スタ１７２０（図５において「２：Ｒｅｇ」と表記）に
よってサンプリングされる。以下同様にして、３、４、
…、ｎ列目の画素に対応する階調データＤpixの各々
が、それぞれ３、４、…、ｎ列目のレジスタ１７２０に
よってサンプリングされる。

【００３１】続いて、ラッチパルスＬＰが出力される
と、それぞれ各列のレジスタ１７２０によってサンプリ
ングされた階調データＤpixが、それぞれの列に対応す
るラッチ回路１７３０において一斉にラッチされる。そ
して、１、２、３、…、ｎ列においてラッチされた階調
データＤpixは、それぞれ１、２、３、…、ｎ列のＤ／
Ａ変換器１７４０に変換されて、階調電圧Ｖｄ１、Ｖｄ
２、Ｖｄ３、…、Ｖｄｎとして一斉に出力されることに
なる。ところで、ここで説明したデータ側出力回路１７
０は、一例であって、階調電圧Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ
３、…、Ｖｄｎとして一斉に出力できる構成であればい
かなる構成でもよい。例えば、階調データＤpixといっ
たディジタルデータではなく、階調電圧Ｖｄ１、Ｖｄ
２、Ｖｄ３、…、Ｖｄｎを順次、アナログ電圧として取
り込み、１、２、３、…、ｎ列に対応して階調電圧Ｖｄ
１、Ｖｄ２、Ｖｄ３、…、Ｖｄｎとして一斉に出力する
構成であっても良い。

【００３２】なお、この階調電圧の出力動作に合わせ
て、すなわち、ラッチパルスＬＰの出力に同期して、走
査信号ＹｉがＬレベルになって、ｉ行目の走査線１１２
ａが選択されることになる。またここでは、一般的にｉ
行目の走査線１１２ａに着目して、当該行に位置する画
素に対応した階調電圧の出力動作について説明したが、
実際には、このような出力動作は、走査線駆動回路１６
０による選択にしたがって、それぞれ１行目、２行目、
３行目、…、ｍ行目の走査線１１２ａに対応して順番に
実行されることになる。

【００３３】＜データ電圧操作回路＞次に、データ電圧
操作回路１８０の詳細について説明する。ここで、図６
は、一般的にｊ列目に対応するデータ電圧操作回路１８
０の構成を示す回路図である。まず、ｊ列目の共用線１
１６は、抵抗値がＲａに調整された可変型の抵抗１８０
２の一端に接続されており、また、抵抗１８０２の他端
には、ｊ列目のＤ／Ａ変換器１７４０による階調電圧Ｖ
ｄｊが印加される。ここで、説明の便宜上、当該共用線
１１６の電圧をＶｄｅｔと表記する。

【００３４】次に、共用線１１６は、コンパレータ１８
０４の負入力端に接続される一方、その正入力端は、電
圧Ｖｃｃの給電線に接続されている。コンパレータ１８
０４は、負入力端の電圧Ｖｄｅｔと正入力端の電圧Ｖｃ
ｃとを比較して、電圧Ｖｄｅｔが電圧Ｖｃｃを超えれば
Ｌレベルの信号を出力する一方、電圧Ｖｄｅｔが電圧Ｖ
ｃｃ以下であればＨレベルの信号を出力する。コンパレ
ータ１８０４の出力端は、抵抗１８０６を介してＮチャ
ネル型のＴＦＴ１８１０のゲートに接続されており、一
方、当該ＴＦＴ１８１０のゲートは、容量１８０８を介
して接地されている。このため、コンパレータ１８０４
の出力信号は、抵抗１８０６およびコンデンサ１８０８
からなる積分回路によって平滑化されるとともに、該平
滑化電圧Ｖｇが、Ｎチャネル型のＴＦＴ１８１０のゲー
トに印加される。

【００３５】ＴＦＴ１８１０のソースは、電圧Ｖａの給
電線に接続される一方、そのドレインは、ｊ列目のデー
タ線１１４に接続されているほか、抵抗１８１２を介し
て電圧Ｖｂの給電線に接続されている。なお、電圧Ｖａ
＞電圧Ｖｂである。

【００３６】＜表示動作＞次に、表示装置１００の表示
動作について説明する。上述したように、走査線駆動回
路１６０によって、走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙ
ｍが、１水平走査期間（１Ｈ）毎に、順次排他的にＬレ
ベルになる（図３参照）。ここで、一般的にｉ行目の走
査信号ＹｉがＬレベルになると、データ側出力回路１７
０によって、ｉ行１列、ｉ行２列、ｉ行３列、…、ｉ行
ｎ列に位置する画素の輝度を指示する階調データＤpix
がそれぞれ変換されて、電圧Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３、
…、Ｖｄｎとして出力される点も上述した通りである。
そこで、ここではｉ行ｊ列の画素に着目して、当該ｉ行
目の走査線が選択された状態における動作と、当該選択
後の非選択の状態における動作とに分けて説明すること
にする。

【００３７】＜選択状態＞図７は、ｉ行目の走査線１１
２ａが選択された状態において、ｉ行ｊ列の画素１０に
おける動作を説明するための図である。まず、ｉ行目の
走査線１１２ａが選択されると、走査信号ＹｉがＬレベ
ルになるので、ＴＦＴ１２２、１２６がオンし、また、
反転走査信号／ＹｉがＨレベルになるので、ＴＦＴ１２
８がオフする。このため、ｉ行ｊ列のＥＬ素子１３０に
は、選択開始直後のデータ電圧Ｘａｊに応じた電流が、
抵抗１８０２→共用線１１６→ＴＦＴ１２６→ＴＦＴ１
２４→（ＥＬ素子１３０）→接地線という経路にて流れ
る。

【００３８】走査信号ＹｉがＬレベルである期間、ｊ列
目のデータ電圧操作回路１８０における抵抗１８０２の
他端には、ｉ行ｊ列の画素に対応し、かつ、（１）式で
示される階調電圧Ｖｄｊ（＝Ｒａ・Ｉｄ＋Ｖｃｃ）がデ
ータ側出力回路１７０によって印加されている。この階
調電圧Ｖｄｊを規定する電流値Ｉｄは、上述したよう
に、ＥＬ素子１３０が階調データＤpixによって指示さ
れる階調の輝度にて発光するために必要とする電流値で
ある。すなわち、階調電流Ｖｄｊは、ＥＬ素子１３０に
流すべき電流の目標値を電圧変換して表現したものであ
る。一方、ＥＬ素子１３０に電流が上記経路を介して流
れると、抵抗１８０２の両端には、当該電流値と抵抗値
Ｒａとの積で示される電圧が発生するので、共用線１１
６の一端における電圧Ｖｄｅｔは、階調電圧Ｖｄｊから
抵抗１８０２の電圧降下分を減じた値となる。

【００３９】したがって、ＥＬ素子１３０に実際に流れ
ている電流値が目標電流値たるＩｄと一致していれば、
電圧Ｖｄｅｔは、電圧Ｖｃｃになっているはずである。
ただし、選択開始直後のデータ電圧Ｘａｊは、階調電圧
Ｖｄｊをほとんど反映していないので、電圧Ｖｄｅｔは
電圧Ｖｃｃと一致しないことが多い。そこで、本実施形
態は、走査信号ＹｉがＬレベルである期間に、電圧Ｖｄ
ｅｔが電圧Ｖｃｃとなるようにデータ電圧Ｘａｊを操作
して、ＥＬ素子１３０に実際に流れる電流値をＩｄに一
致させる制御を実行する。

【００４０】詳細には、ＥＬ素子１３０に実際に流れる
電流値が目標電流値Ｉｄよりも少ないと、電圧Ｖｄｅｔ
は、電圧Ｖｃｃよりも高くなる。このため、コンパレー
タ１８０４の出力信号がＬレベルとなる期間が長くなっ
て、電圧Ｖｇが相対的に低くなる結果、ＴＦＴ１８１０
のオン抵抗が上昇するので、当該オン抵抗と抵抗１８１
２とによって電圧（Ｖａ−Ｖｂ）を分圧したデータ電圧
Ｘａｊは、選択開始直後の状態から低下する。すなわ
ち、ＥＬ素子１３０に流れる電流値が目標電流値Ｉｄよ
りも少ないと、ＥＬ素子１３０に流れる電流値を多くす
る方向の制御が行われることになる。

【００４１】反対に、ＥＬ素子１３０に流れる電流値が
目標電流値Ｉｄよりも多いと、電圧Ｖｄｅｔは、電圧Ｖ
ｃｃよりも低くなる。このため、電圧Ｖｇが相対的に高
くなって、ＴＦＴ１８１０のオン抵抗が低下するので、
データ電圧Ｘａｊは、選択開始直後の状態から上昇す
る。すなわち、ＥＬ素子１３０に流れる電流値が目標電
流値Ｉｄよりも多いと、ＥＬ素子１３０に流れる電流値
を少なくする方向の制御が行われることになる。

【００４２】結局、ＥＬ素子１３０に流れる電流は、上
記２つの方向の制御が均衡する地点にて、すなわち、電
圧Ｖｄｅｔが電圧Ｖｃｃとなる地点にて安定化する結
果、目標とする電流値Ｉｄと一致することになる。した
がって、本実施形態では、ＥＬ素子１３０に流れる電流
値は、ｉ行目の走査線１１２ａの選択開始直後において
目標電流値Ｉｄと異なっていても、選択終了直前に至る
までには、目標電流値Ｉｄに一致することになる。

【００４３】なお、電圧Ｖｄｅｔが電圧Ｖｃｃと一致し
ていると、コンパレータ１８０４による出力信号がＬレ
ベルとなる期間とＨレベルとなる期間とは、単位期間
（例えば、１水平走査期間よりも十分短い期間）を基準
として考えると、互いに５０％ずつになる。そして、こ
の出力電圧の平滑化電圧Ｖｇをゲート電圧としたときの
ＴＦＴ１８１０の抵抗と抵抗１８１２とによって、電圧
（Ｖａ−Ｖｂ）が分圧されて、この分圧電圧がデータ線
１１４にデータ電圧として印加される。したがって、該
分圧電圧が、ＥＬ素子１３０に流れる電流値を目標値の
Ｉｄに一致させるＴＦＴ１２４のゲート電圧であり、デ
ータ電圧である。

【００４４】＜非選択状態＞次に、ｉ行目の走査線１１
２ａが選択された後の非選択の状態における動作につい
て説明する。図８は、ｉ行目の走査線１１２ａが非選択
された状態において、ｉ行ｊ列の画素１０における動作
を説明するための図である。

【００４５】選択状態から非選択状態に移行するのに伴
って、走査信号ＹｉはＬレベルからＨレベルに遷移す
る。このため、ＴＦＴ１２２がオフするが、ＴＦＴ１２
４のゲート電圧は、ｉ行目の走査線１１２ａの選択終了
直前におけるデータ電圧Ｘａｊに、詳細には、ＥＬ素子
１３０に流れる電流値を目標電流値Ｉｄとさせるるデー
タ電圧Ｘａｊに、容量５０によって保持されている。

【００４６】また、走査信号ＹｉがＨレベルに遷移する
ことに伴って、ＴＦＴ１２６がオフし、また、反転走査
信号／ＹｉがＬレベルに遷移するので、ＴＦＴ１２８が
オンする結果、ＴＦＴ１２４のソースＳの接続先が、ｊ
列目の共用線１１６から電圧Ｖｃｃの給電線へと切り替
わる。ただし、当該共用線１１６に印加される電圧は、
ｉ行目の走査線１１２ａの選択終了直前に至るまでに電
圧Ｖｃｃと一致するように制御されているので、接続先
が切り替わっても、ＴＦＴ１２４のソースＳに印加され
る電圧はＶｃｃであることには変わりがない。

【００４７】したがって、ｉ行ｊ列のＥＬ素子１３０に
流れる電流の経路は、電圧Ｖｃｃの給電線→ＴＦＴ１２
８→ＴＦＴ１２４→（ＥＬ素子１３０）→接地線という
経路に変更されるものの、ＴＦＴ１２４のゲート電圧、
および、ソース／ドレイン間の電圧のいずれも、走査信
号ＹｉがＨレベルに遷移する直前から全く変化しないこ
とになる。このため、当該ＥＬ素子１３０は、選択状態
から非選択状態となって１垂直走査期間経過後、再び選
択状態となるまで、容量５０によって保持されたデータ
電圧Ｘａｊに応じた電流に輝度にて、すなわち、階調デ
ータＤpixで指示された階調の輝度にて、発光し続ける
ことになる。

【００４８】なお、ここでは、一般的にｉ行ｊ列の画素
１１０について着目して説明したが、走査信号ＹｉがＬ
レベルとなる期間では、他の列についても同様な制御動
作が一斉に実行される。さらに、走査信号ＹｉがＬレベ
ルとなる期間に着目したが、走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ
３、…、Ｙｍは、上述したように１水平走査期間（１
Ｈ）毎、順次排他的にＬレベルになるので（図３参
照）、上記制御動作は１行毎に順番に実行されることに
なる。

【００４９】このように、本実施形態に係る表示装置１
００では、ＥＬ素子１３０に流れる電流値が、選択開始
直後にて目標電流値Ｉｄと相違しても、選択終了直前ま
でに目標電流値Ｉｄに一致するように制御されるととも
に、選択終了後においても、電流値Ｉｄに維持される。
このため、ＴＦＴ１２４の特性が画素毎にバラついた状
態にあって、さらに全画素を同一階調とする場合であっ
ても、各ＥＬ素子１３０に流れる電流を、当該階調に応
じた電流値Ｉｄにほぼ揃えることができるので、表示面
内における輝度が均一化される結果、表示品位の低下が
防止されるのである。

【００５０】また、本実施形態において、選択時におい
てＥＬ素子１３０に流れる電流値がＩｄとなっていれ
ば、共用線１１６は、電圧Ｖｃｃに一致するように制御
されるので、選択時から非選択時に移行するに際して、
ＴＦＴ１２４のソースＳが電圧Ｖｃｃに維持される構成
となっている。このような構成を採用した理由は次の通
りである。すなわち、ＥＬ素子１２４に流れる電流を制
御するＴＦＴ１２４をポリシリコン・プロセスで形成し
た場合、ゲート電圧が一定であっても、ソース／ドレイ
ン電圧が異なれば、流れる電流も異なってしまうので、
これを防止するためである。

【００５１】＜既存技術との対比＞ここで、本実施形態
に対する比較のために、３種類の既存技術を挙げて説明
する。

【００５２】まず、第１の技術について説明する。図１
８は、第１の技術を適用した表示装置の主要部、特に画
素の構成を示す回路図である。この図に示されるよう
に、画素１０は、走査線１１２とデータ線１１４との交
差に対応して設けられて、スイッチング用のＴＦＴ１１
とＥＬ素子１３０を駆動するためのＴＦＴ１３とを有す
る。この構成において、ＴＦＴ１１がオンすると、ＴＦ
Ｔ１３のゲートＧには、寄生容量（または保持容量）５
０によって当該オン時におけるデータ線１１４の電圧が
保持される。さらに、ＴＦＴ１３からは、そのゲート電
圧に応じた電流Ｉが吐き出される。

【００５３】したがって、走査線を１本ずつ選択して、
選択した走査線１１２ａに対し、ＴＦＴ１１をオンさせ
る選択信号を供給するとともに、データ線１１４に、輝
度に応じた電圧を印加すると、当該電圧は、ＴＦＴ１１
がオフした後であっても寄生容量５０に保持されるの
で、保持電圧に応じた電流がＥＬ素子１３０に流れ続け
る。このため、ＥＬ素子１３０は、走査線１１２が非選
択であっても、選択時におけるデータ線１１４の電圧に
応じた輝度で発光し続けることになる。

【００５４】しかしながら、第１の技術では、ＴＦＴ１
３の特性がＥＬ素子１３０に流れる電流に直接的に影響
を与えてしまう。すなわち、ＴＦＴ１３の特性がバラつ
くと、ＥＬ素子１３０に流れる電流量も画素毎にバラつ
く結果、表示面内において輝度の均一性を保つことがで
きず、表示画面の品位が低下しやすい、という欠点があ
る。

【００５５】この欠点を解消するために、さらに、第２
および第３の技術が知られている。図１９は、このうち
の前者に係る第２の技術を適用した表示装置の主要部の
構成を示す回路図である。この図に示される構成にあっ
ては、第１に、ＴＦＴ２７がオンからオフした状態に
て、走査線１１２の選択信号によってＴＦＴ２１をオン
させ、さらに、ＴＦＴ２５をオンにさせる。これによ
り、ＴＦＴ２３から吐き出される電流によって容量５４
が充電されるので、ＴＦＴ２３のゲート電圧が上昇す
る。ＴＦＴ２３のゲート電位が上昇すると、ＴＦＴから
吐き出される電流が減少し、停止するので、容量５４に
は、しきい値電圧がセットされることになる。第２に、
ＴＦＴ２７をオフさせた後に、データ線１１４のデータ
電圧を、輝度に応じて変化させる。これによって、当該
変化電圧は、容量５２を介してしきい値電圧に加算され
る。第３に、ＴＦＴ２７を再びオンさせて、しきい値電
圧に変化電圧が加算されたゲート電圧に応じた電流を、
ＴＦＴ２３に流させる。これにより、駆動用のＴＦＴ２
３のしきい値電圧が画素毎にバラつくのが補償されるこ
とになる。

【００５６】このように第２の技術では、ＴＦＴ２３の
特性バラつきについては確かに補償することができる。
しかしながら、第２の技術では、容量５２、５４の容量
バラつきが、輝度の均一性に影響を与えることになる。

【００５７】次に、図２０は、第３の技術を適用した表
示装置の主要部構成を示す回路図である。第３の技術に
おいて、データ線１１４には、選択行における画素１０
の輝度に応じた電流Ｉｓが定電流源（図示せず）によっ
て流れる構成となっている。この構成において、走査線
１１２ａを介した選択信号によってＴＦＴ３１をオンに
させるとともに、消去線１１２ｅを介した選択信号によ
ってＴＦＴ３３をオンにさせると、ＴＦＴ３５、３７か
らなるカレントミラー回路によって、ＴＦＴ３５を介し
てＥＬ素子１３０に流れる電流Ｉｅと、ＴＦＴ３７、３
１を介してデータ線１１４に流れる電流Ｉｓとがほぼ等
しくなる。一方、容量５８には、ＴＦＴ３５、３７の共
通ゲート電圧に応じた電荷が蓄積されるので、ＴＦＴ３
１、３７をオフにさせても、容量５８によって保持され
たゲート電圧によって、電流ＩｅがＥＬ素子１３０に流
れ続けることになる。

【００５８】ここで、選択時においてデータ線１１４に
流れる電流Ｉｓを、パネル内において同一となるように
制御すると、駆動用のＴＦＴ３５のしきい値電圧特性が
画素毎にバラついても、ＥＬ素子１３０に流れる電流Ｉ
ｅを各画素にわたって同一とさせることができる。この
ため、輝度の均一性を図ることができる。なお、走査線
１１２ａに選択信号を供給していない期間に、消去線１
１２ｅに選択信号を供給すると、ＴＦＴ３３のオンによ
って容量５８に蓄積された電荷がクリアされる。このた
め、駆動用ＴＦＴ３５はオフとなり、ＥＬ素子１３０に
流れる電流が遮断されるので、画素１０は強制的にオフ
（消去）状態となる。

【００５９】しかしながら、図２０に示される構成で
は、近接して形成されたＴＦＴ３５、３７の特性が同一
であることが、カレントミラー回路としての前提であ
る。したがって、この前提が崩れれば、すなわち、同一
画素１０内において近接して形成されたＴＦＴ３５、３
７の特性がバラついてしまうと、電流Ｉｓは、ＥＬ素子
１３０に実際に流れる電流Ｉｅと一致しないことにな
り、このため、たとえ電流Ｉｓを同一となるように制御
しても、輝度の均一性を保つことができなくなる。

【００６０】これに対して、本実施形態では、共用線１
１６を介してＥＬ素子１３０に実際に流れる電流が、目
標電流値Ｉｄに一致するようにデータ電圧を操作するの
で、異なる画素同士における素子（容量やＴＦＴ）の特
性バラつきについてはもちろん、仮に同一画素内におけ
る素子の特性バラつきが存在したとしても、表示面内に
おける輝度の均一性を確保することが可能となる。

【００６１】ただし、本実施形態では、異なる画素同士
における素子特性バラつき、および、同一画素内におけ
る素子の特性バラつきについては無視できるものの、抵
抗１８０２（図６または図７参照）の値が列毎にバラつ
くと、全画素を同一階調とするときに、ＥＬ素子１３０
に流れる電流値が列毎に異なってしまう事態を招くこと
になる。この事態を未然に防止するために、上述した実
施形態では、抵抗１８０２を可変型として、各列毎に抵
抗値Ｒａに調整することが可能な構成を採用したのであ
る。なお、可変型とは、レーザ等のトリミングによる抵
抗値の設定や、電子的な抵抗の設定等を含む概念であ
る。抵抗１８０２の抵抗値のバラつきが充分に小さい場
合には、固定抵抗であっても構わない。

【００６２】また、本実施形態において、補走査線１１
２ｂを行毎に設けて、該補走査線１１２ｂに反転走査信
号を供給する構成とした理由は、画素１０におけるＴＦ
Ｔ１２２、１２４、１２６、１２８のチャネル型を統一
して、製造プロセスを簡略化するためである。換言すれ
ば、本実施形態ではＴＦＴ１２４のソースＳを、共用線
１１６または電圧Ｖｃｃの給電線のいずれか一方に切り
替えなければならないが、ＴＦＴ１２６、１２８のチャ
ネル型を統一すると、両ゲートに、それぞれ排他的な論
理信号を供給する必要が生じるので、補走査線１１２ｂ
を行毎に別途設けて反転走査信号を供給する構成とした
のである。ここで、例えば製造プロセスの複雑化を無視
することができるのであれば、図２におけるＴＦＴ１２
８をＮチャネル型とし、そのゲートを走査線１１２ａに
接続すれば、補走査線１１２ｂおよびインバータ１６２
（図１参照）を省略することが可能となる。

【００６３】＜第２実施形態＞上述した第１実施形態に
おいて、各画素１０に引き回す必要のある配線は、画素
１０に形成される４つのＴＦＴのチャネル型を統一する
ことが条件であれば、走査線１１２ａ、補走査線１１２
ｂ、データ線１１４、共用線１１６、電圧Ｖｃｃの給電
線および基準電圧Ｇｎｄの接地線の計６本である。この
ため、第１の実施形態では、引き回される配線の分だけ
構成が複雑化するほか、開口率が低下しやすい傾向にな
る。そこで、各画素１０に引き回す必要のある配線数を
第１実施形態と比較して減少させた第２実施形態につい
て説明することにする。

【００６４】図９は、第２実施形態に係る表示装置１０
０の構成を示すブロック図である。この図に示される構
成と第１実施形態の構成（図１参照）との主な相違点
は、補走査線１１２ｂおよびインバータ１６２が廃さ
れている点と、後述するサスティン信号ＥＲが、各画
素１０およびデータ電圧操作回路１８２に供給される点
とである。さらに、相違点に伴って、画素１０の構成
およびデータ電圧操作回路１８２の構成も相違してい
る。

【００６５】図１０は、本実施形態の画素１０の構成を
示す回路図である。この図において、共用線１１７は、
列毎に設けられ、選択時においてＥＬ素子に流れる電流
を検出する電流検出線としての機能と、サスティン期間
におけるＥＬ素子の電源給電線としての機能とを兼用す
る。ここで、電流検出線としての機能とは、上述した第
１実施形態における共用線１１６と同等の機能を言う。
また、サスティン期間とは、容量５０に保持されたゲー
ト電圧にしたがった電流をＥＬ素子１３０に流して表示
を行う期間を言い、本実施形態では、サスティン信号Ｅ
ＲがＬレベルになることによって指示される。ＴＦＴ１
２７、１２９は、ともにＴＦＴ１２４のソースＳとｊ列
目の共用線１１７との間に介挿され、このうち、ＴＦＴ
１２７のゲートがｉ行目の走査線１１２ａに接続され、
ＴＦＴ１２９のゲートがサスティン信号ＥＲの供給線に
接続されている。なお、本実施形態では、電圧Ｇｎｄの
接地線およびサスティン信号ＥＲの供給線は、全画素１
０にわたって共通である。

【００６６】図１１は、サスティン信号ＥＲの信号波形
を示すタイミングチャートである。この図に示されるよ
うに、走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、ＹｍがすべてＨ
レベルとなる期間に、すなわち、走査線１１２ａがすべ
て非選択となる期間に、サスティン信号ＥＲはＬレベル
になる。なお、このようなサスティン信号ＥＲは、走査
信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍをすべて入力とするＮ
ＡＮＤ回路によって求めても良いし、走査信号Ｙｍの立
ち上がりから、次の垂直走査期間における走査信号Ｙ１
の立ち下がりまで、Ｌレベルにラッチする回路を用いて
も良い。また、ここでは、走査線１１２ａがすべて非選
択となる期間に、サスティン信号ＥＲがＬレベルになる
としているが、当該期間の一部だけの期間に、Ｌレベル
になるとしても良い。また、図１１では、走査信号Ｙ
１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍを総て選択した後にサスティ
ン信号ＥＲをＬレベルにしているが、これに限定される
ものではない。例えば、走査信号Ｙ１を選択した後、走
査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、ＹｍがすべてＨレベルと
なる期間を設け、サスティン信号ＥＲをＬレベルにし、
次に走査信号Ｙ２を選択し（サスティン信号ＥＲはＨレ
ベル）、その後再び走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙ
ｍがすべてＨレベルとなる期間を設け、サスティン信号
ＥＲをＬレベルにするといった、サスティン信号ＥＲの
与え方でも良く、さらに複数行の走査信号を連続して選
択した後に、サスティン信号ＥＲをＬレベルにする期間
を設けても良い。

【００６７】図１２は、本実施形態のデータ電圧操作回
路１８２の構成を示す回路図である。この図に示される
構成と第１実施形態の構成（図６参照）との相違点は、
切替スイッチ１８２２が設けられている点にある。この
切替スイッチ１８２２は、サスティン信号ＥＲがＨレベ
ルであれば、図において実線で示される位置をとって、
共用線１１７を抵抗１８０２の一端に接続する一方、サ
スティン信号ＥＲがＬレベルであれば、図において破線
で示される位置をとって、共用線１１７を電圧Ｖｃｃの
給電線に接続する。なお、第２実施形態において、ＴＦ
Ｔ１２４のソースＳは、走査信号ＹｉがＬレベルであれ
ば、ＴＦＴ１２７によって共用線１１７に接続される一
方、サスティン信号ＥＲがＬレベルであれば、ＴＦＴ１
２９および切替スイッチ１８２２によって、電圧Ｖｃｃ
の給電線に共用線１１７を介して接続されることにな
る。すなわち、本実施形態では、ＴＦＴ１２７、１２９
および切替スイッチ１８２２の三者が、ＴＦＴ１２４の
ソースＳを、走査信号ＹｉがＬレベルであれば共用線１
１７に接続する一方、サスティン信号ＥＲがＬレベルで
あれば電圧Ｖｃｃの給電線に接続するスイッチとして機
能する。

【００６８】次に、第２実施形態の表示動作について説
明する。図１３は、ｉ行目の走査線１１２ａが選択され
た状態において、ｉ行ｊ列の画素１０における動作を説
明するための図である。まず、ｉ行目の走査線１１２ａ
が選択されると、走査信号ＹｉがＬレベルになるので、
ＴＦＴ１２２、１２７がオンする。また、サスティン信
号ＥＲがＨレベルであるので、ＴＦＴ１２９がオフし、
切替スイッチ１８２２によって共用線１１７が抵抗１８
０２の一端に接続される。このため、ｉ行ｊ列のＥＬ素
子１３０には、選択開始直後のデータ電圧Ｘａｊに応じ
た電流が、抵抗１８０２→切替スイッチ１８２２→共用
線１１７→ＴＦＴ１２７→ＴＦＴ１２４→（ＥＬ素子１
３０）→接地線という経路にて流れる。

【００６９】第２実施形態において、第１実施形態とは
ＥＬ素子１３０に流れる電流経路が異なるだけであり、
他については同一であるから、第１実施形態と同様な制
御動作が実行されることになる。すなわち、走査信号Ｙ
ｉがＬレベルとなる期間において、ＥＬ素子１３０に流
れる電流値が、選択終了直前までに目標電流値Ｉｄに一
致するようにデータ電圧Ｘａｊが操作されることにな
る。この後、走査信号ＹｉがＨレベルに遷移しても、当
該データ電圧Ｘａｊは、容量５０によって保持される。
ただし、第２実施形態では、走査信号ＹｉがＨレベルに
遷移しても、サスティン信号ＥＲがＬレベルにならなけ
れば、ＥＬ素子１３０に電流が流れない。なお、ここで
は、ｉ行目に（特にそのｊ列に）着目しているが、実際
には、データ電圧を容量５０に保持させる動作は、１、
２、３、…、ｍ行目の走査線１１２ａが１本ずつ順番に
選択される毎に、各列一斉に実行されることになる。

【００７０】各画素の容量５０に、データ電圧が保持さ
れた状態において、サスティン信号ＥＲがＬレベルにな
ると、ＴＦＴ１２９がオンする。また、切替スイッチ１
８２２によって共用線１１７が電圧Ｖｃｃの給電線に接
続される。このため、図１４に示されるように、すべて
の画素のＥＬ素子１３０には、自己に係る画素の容量５
０によって保持されたデータ電圧Ｘａｊに応じた電流
が、電圧Ｖｃｃの給電線→切替スイッチ１８２２→共用
線１１７→ＴＦＴ１２９→ＴＦＴ１２４→（ＥＬ素子１
３０）→接地線という経路にて流れることになる。した
がって、すべてのＥＬ素子１３０は、サスティン信号Ｅ
ＲがＨレベルに復帰するまで、自己に係る画素の容量５
０によって保持されたデータ電圧に応じた電流に輝度に
て、すなわち、階調データＤpixで指示された階調の輝
度にて、発光し続けることになる。

【００７１】このように、第２実施形態では、第１実施
形態と同様に、ＥＬ素子１３０に実際に流れる電流が目
標電流値Ｉｄに一致するように、データ電圧が操作され
るので、表示面内における輝度の均一性を確保すること
が可能となる。さらに、第２実施形態では、ＥＬ素子１
３０の電源電圧の一方である電圧Ｖｃｃを、列毎に共用
される共用線１１７と該共用線１１７に設けられる切替
スイッチ１８２２とを介して給電する構成としてので、
電圧Ｖｃｃの給電線を全画素に引き回す必要がない。こ
のため、画素１０に形成される４つのＴＦＴのチャネル
型を統一することが条件であっても、各画素１０に引き
回す必要のある配線は、走査線１１２ａ、データ線１１
４、共用線１１７、サスティン信号ＥＲの供給線および
電圧Ｇｎｄの接地線の計５本で済み、その分、第１の実
施形態と比較して、構成の簡易化、開口率の向上を図る
ことが可能となる。

【００７２】＜応用・変形・その他＞本発明は、上述し
た第１および第２実施形態に限られず、種々の変形が可
能である。例えば、上述した実施形態では、単色の画素
について階調表示を行う構成となっていたが、３つの画
素の各々に対して、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）にて
発色するようにＥＬ層を選択するとともに、これらの３
画素により１ドットを構成して、カラー表示を行うとし
ても良い。また、ＥＬ素子１３０に替えて、ＬＥＤなど
を他の発光素子を用いても良い。

【００７３】ＴＦＴ１２４については、Ｎチャネル型と
しても良い。ただし、ＴＦＴ１２４をＮチャネル型とす
る場合には、データ電圧操作回路１８０（１８２）にお
いて、抵抗１８０２の一端の電圧Ｖｄｅｔと電圧Ｖｃｃ
との比較結果に対するデータ電圧の操作方向を逆転する
必要がある。すなわち、ＴＦＴ１２４をＮチャネル型と
する場合には、ＥＬ素子１３０に流れる電流がＩｄより
も少なくて、電圧Ｖｄｅｔが電圧Ｖｃｃよりも高けれ
ば、データ電圧を上昇させる必要があるし、反対に、Ｅ
Ｌ素子１３０に流れる電流がＩｄよりも多くて、電圧Ｖ
ｄｅｔが電圧Ｖｃｃよりも低ければ、データ電圧を低く
させる必要がある。また、ＴＦＴ１２４のドレインＤに
ＥＬ素子の陽極を接続するのではなく、ＴＦＴ１２４の
ソースにＥＬ素子の陰極を接続しても良い。

【００７４】また、ＴＦＴ１２２、１２６（１２７）、
１２８（１２９）についても、Ｎチャネル型としても良
いし、Ｐチャネル型との混成としても良い。各々につい
て、Ｐチャネル型およびＮチャネル型を相補型に組み合
わせたトランスミッションゲートとするのが、電圧降下
をほぼ完全に無視することができる点において望まし
い。

【００７５】さらに、上述した実施形態では、データ電
圧操作回路１８０（１８２）については、図６（図１
２）に示される構成としたが、これに限られない。例え
ば、ＴＦＴ１８１０をバイポーラトランジスタに置換し
ても良いし、別途の抵抗を分圧回路に直列および／また
は並列に付加しても良い。また、上述した実施形態で
は、ＥＬ素子１３０に流れる電流を検出するために抵抗
１８０２を用いたが、これに限られず、ホール素子を用
いて電流を検出する構成としても良い。くわえて、上述
した実施形態では、階調電圧Ｖｄｊから抵抗１８０２の
電圧降下分を減じた電圧Ｖｄｅｔと電圧Ｖｃｃと比較す
ることによって、ＥＬ素子１３０に流れている電流が目
標とする電流値Ｉｄと一致しているかを間接的に判断す
る構成としたが、例えば、Ｄ／Ａ変換器１７４０を、画
素の階調に応じた階調電流を流す定電源回路に置換し
て、共用線１１６（１１７）を介してＥＬ素子１３０に
流れる電流が当該階調電流に一致しているかを直接的に
判断する構成としても良い。なお、電圧Ｖａ、Ｖｂにつ
いては、Ｖａ＞Ｖｂである点以外、特に言及しなかった
が、これは、画素１０におけるＴＦＴ１２４の特性等を
考慮して設定すべきものだからである。

【００７６】＜電子機器＞次に、上述した実施形態に係
る電気光学装置を電子機器に用いた例について説明す
る。

【００７７】＜その１：パーソナルコンピュータ＞ま
ず、上述した表示装置１００を、モバイル型のパーソナ
ルコンピュータの表示部に適用した例について説明す
る。図１５は、このパーソナルコンピュータの構成を示
す斜視図である。図において、コンピュータ１１００
は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表
示部として用いられる表示装置１００とを備えている。
なお、表示部として液晶装置を用いると、背面にバック
ライトを設ける必要があるが、実施形態の表示装置１０
０は、自発光型であるので、このような補助光源を不要
とすることができ、表示部の薄型化を図ることができ
る。

【００７８】＜その２：携帯電話＞さらに、上述した表
示装置１００を、携帯電話の表示部に適用した例につい
て説明する。図１６は、この携帯電話の構成を示す斜視
図である。図において、携帯電話１２００は、複数の操
作ボタン１２０２のほか、受話口１２０４、送話口１２
０６とともに、上述した表示装置１００を備えるもので
ある。

【００７９】＜その３：ディジタルスチルカメラ＞次
に、上述した表示装置１００を、ファインダに用いたデ
ィジタルスチルカメラについて説明する。図１７は、こ
のディジタルスチルカメラの背面を示す斜視図である。
通常の銀塩カメラは、被写体の光像によってフィルムを
感光させるのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００
は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）
などの撮像素子により光電変換して撮像信号を生成・記
憶するものである。ここで、ディジタルスチルカメラ１
３００におけるケース１３０２の背面には、上述した表
示装置１００が設けられる。この表示装置１００は、撮
像信号に基づいて表示を行うので、被写体を表示するフ
ァインダとして機能することになる。また、ケース１３
０２の前面側（図１７においては裏面側）には、光学レ
ンズやＣＣＤなどを含んだ受光ユニット１３０４が設け
られている。

【００８０】撮影者が表示装置１００に表示された被写
体像を確認して、シャッタボタン１３０６を押下する
と、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１
３０８のメモリに転送・記憶される。また、このディジ
タルスチルカメラ１３００にあって、ケース１３０２の
側面には、外部表示を行うためのビデオ信号出力端子１
３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設け
られている。

【００８１】なお、電子機器としては、図１５のパーソ
ナルコンピュータや、図１６の携帯電話、図１７のディ
ジタルスチルカメラの他にも、テレビや、ビューファイ
ンダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナ
ビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワード
プロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ
端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
そして、これらの各種電子機器の表示部として、上述し
た表示装置が適用可能なのは言うまでもない。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、第１の
スイッチが閉接すると、データ線に印加されたデータ電
圧が容量によって保持されるとともに、トランジスタに
よって当該データ電圧に応じた電流が共用線を介して発
光素子に流れ、さらに、当該データ電圧が、データ電圧
操作回路によって、画素の階調に応じた階調電流と共用
線を介して発光素子に流れる電流との差をなくす方向に
操作される構成となっているので、発光素子に流れる電
流は精度良く階調電流にほぼ一致する。したがって、本
発明によれば、トランジスタの特性がバラついても、発
光素子に流れる電流は同一輝度であれば画素同士揃うの
で、同一であるべき画素の輝度が相違することに起因す
る表示品位の低下を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態に係る表示装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】 同表示装置における画素の構成を示す回路図
である。

【図３】 同走査線駆動回路の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。

【図４】 同表示装置におけるデータ駆動回路の構成を
示すブロック図である。

【図５】 同データ線駆動回路の動作を説明するための
タイミングチャートである。

【図６】 同表示装置におけるデータ電圧操作回路の構
成を示す回路図である。

【図７】 同表示装置におけるデータ電圧の操作動作を
説明するための図である。

【図８】 同表示装置における表示動作を説明するため
の図である。

【図９】 本発明の第２実施形態に係る表示装置の構成
を示すブロック図である。

【図１０】 同表示装置における画素の構成を示す回路
図である。

【図１１】 同表示装置におけるサスティン信号ＥＲの
タイミングチャートである。

【図１２】 同表示装置におけるデータ電圧操作回路の
構成を示す回路図である。

【図１３】 同表示装置におけるデータ電圧の操作動作
を説明するための図である。

【図１４】 同表示装置における表示動作を説明するた
めの図である。

【図１５】 実施形態に係る表示装置を適用した電子機
器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視
図である。

【図１６】 同表示装置を適用した電子機器の一例たる
携帯電話の構成を示す斜視図である。

【図１７】 同表示装置を適用した電子機器の一例たる
ディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。

【図１８】 従来の表示装置の主要構成を示す図であ
る。

【図１９】 従来の表示装置の主要構成を示す図であ
る。

【図２０】 従来の表示装置の主要構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０…画素 ５０…容量 １００…表示装置 １１２ａ…走査線 １１２ｂ…補走査線 １１４…データ線 １１６、１１７…共用線 １２２…ＴＦＴ １２４…ＴＦＴ（トランジスタ） １３０…ＥＬ素子（発光素子） １２６、１２７、１２８、１２９…ＴＦＴ、１８２２…
切替スイッチ １６０…走査線駆動回路 １７０…データ側出力回路 １８０、１８２…データ電圧操作回路 １８０２…抵抗 １８０４…コンパレータ １８１０…トランジスタ １８１２…抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｊ Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査線とデータ線との交差に対応して設
   けられ、 当該走査線に供給される走査信号にしたがって閉接また
   は開接する第１のスイッチと、 前記第１のスイッチが閉接したときに、当該データ線に
   印加されたデータ電圧を保持する容量と、 前記容量によって保持されたデータ電圧をゲート電圧と
   するトランジスタと、 前記トランジスタのソースまたはドレインの一方に接続
   される発光素子とを備える画素と、 前記第１のスイッチが閉接したときに、前記発光素子に
   電流を流すための共用線と、 前記トランジスタのソースまたはドレインの他方を、前
   記第１のスイッチが閉接すれば前記共用線に接続する一
   方、前記第１のスイッチが開接する期間に電源電圧の給
   電線に接続する第２のスイッチと、 当該画素の階調に対応する階調電流と前記共用線に流れ
   る電流との差をなくす方向に、当該データ線に印加する
   データ電圧を操作するデータ電圧操作回路とを具備する
   ことを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】 前記第２のスイッチは、画素毎に設けら
   れ、 前記電源電圧の給電線は、全画素にわたって共用される
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 【請求項３】 前記第２のスイッチは、 前記第１のスイッチが開接する期間に、前記共用線を前
   記電源電圧の給電線に接続することを特徴とする請求項
   １に記載の表示装置。
4. 【請求項４】 前記トランジスタがＰチャネル型である
   場合、 前記データ電圧操作回路は、前記共用線に流れる電流が
   前記階調電流よりも少なければ、当該データ電圧を低下
   させ、前記共用線に流れる電流が前記階調電流よりも多
   ければ、当該データ電圧を上昇させることを特徴とする
   請求項１に記載の表示装置。
5. 【請求項５】 前記トランジスタがＮチャネル型である
   場合、 前記データ電圧操作回路は、前記共用線に流れる電流が
   前記階調電流よりも少なければ、当該データ電圧を上昇
   させ、前記共用線に流れる電流が前記階調電流よりも少
   なければ、当該データ電圧を低下させることを特徴とす
   る請求項１に記載の表示装置。
6. 【請求項６】 前記データ電圧操作回路は、 前記共用線に一端が接続される抵抗であって、その抵抗
   値と前記階調電流との積に所定電圧を加えた階調電圧が
   他端に印加される抵抗を備え、 前記共用線が前記所定電圧となるように、前記データ電
   圧を操作することを特徴とする請求項１に記載の表示装
   置。
7. 【請求項７】 前記所定電圧は、 前記電源電圧であることを特徴とする請求項６に記載の
   表示装置。
8. 【請求項８】 前記抵抗は、可変抵抗であることを特徴
   とする請求項６に記載の表示装置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の表示装置を有すること
   を特徴とする電子機器。
10. 【請求項１０】 走査線とデータ線との交差に対応して
    設けられ、発光素子を含んだ画素を駆動する表示装置の
    駆動回路であって、 複数ある走査線を順番に選択し、選択した走査線に選択
    信号を供給する走査線駆動回路と、 一のデータ線と選択された走査線との間に対応する画素
    の階調に応じた階調電流と前記発光素子に流れる電流と
    の差をなくす方向に、当該データ線に印加するデータ電
    圧を操作するデータ電圧操作回路とを具備することを特
    徴とする表示装置の駆動回路。
11. 【請求項１１】 走査線とデータ線との交差に対応して
    設けられ、発光素子を含んだ画素を駆動する表示装置の
    駆動方法であって、 一の走査線を選択し、 一のデータ線と選択された走査線との交差に対応する画
    素の階調に応じた階調電流を出力し、 当該データ線に対し、前記階調電流を反映したデータ電
    圧を印加するとともに、当該データ電圧を保持し、 保持したデータ電圧に応じた電流を発光素子に流し、 前記階調電流と前記発光素子に流れる電流との差をなく
    す方向に、当該データ線に印加するデータ電圧を操作
    し、 当該走査線を非選択としたときに、保持されたデータ電
    圧に応じた電流を前記発光素子に流すことを特徴とする
    表示装置の駆動方法。