JP2003150107A - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

表示装置およびその駆動方法

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JP2003150107A JP2001345108A JP2001345108A JP2003150107A JP 2003150107 A JP2003150107 A JP 2003150107A JP 2001345108 A JP2001345108 A JP 2001345108A JP 2001345108 A JP2001345108 A JP 2001345108A JP 2003150107 A JP2003150107 A JP 2003150107A
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Koji Numao
Akira Tagawa
孝次 沼尾
晶 田川
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シャープ株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示むらが無く、かつ開口率の低下や非発光
期間をほとんど生じさせず、パネルの開口率を下げるこ
となしに電流測定回路を配置することが可能な表示装置
を提供する。 【解決手段】 電気光学素子1が画素として複数配置さ
れた表示装置であって、各電気光学素子1を順次走査す
る走査信号線12a、12bと、各電気光学素子1に映
像情報信号を与える映像情報信号線6と、電気光学素子
1毎に設けられ、上記映像情報信号線6から供給される
映像情報信号に対応する電流を、上記電気光学素子1に
供給する駆動用スイッチング素子2とを備える。さら
に、上記各駆動用スイッチング素子2に接続され、上記
走査信号線12a、12bからの走査信号に基づいて、
電流注入経路3a、3bの何れかを切り換える経路切換
スイッチング素子4が設けられると共に、電流注入経路
3a、3bの何れか一方に、電流測定回路が設けられて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、電流の供給により
自ら発光する自発光素子を画素としてマトリクス状に配
列した表示装置およびその駆動方法に関する。

【0002】

【従来の技術】近年、有機EL(Electro-Luminescence)
やFED(Field Emission Device)等の自発光デバイス
を用いた薄型の表示装置の開発が活発に行われている。

【0003】これら自発光デバイスでは、素子の発光輝
度が素子を流れる電流密度に比例することが知られてい
る。また、このような素子においては、素子特性(例え
ば印加電圧−電流特性)がばらつき、印加電圧により輝
度を調整することが難しいとされており、定電流源を用
いた電流駆動を行なうことが好ましいとされている。

【0004】例えば、特開平10−319908号公報
(文献1)には、プログラムされた電流レベルを有機E
L素子(O−LED)に加えることにより、各O−LE
Dを発光させる技術が開示されている。ここで、図10
は、上記公報に開示された技術を適用した有機ELディ
スプレイの1画素(ピクセル構造100)を表す構成図
を示している。

【0005】上記ピクセル構造100は、図10に示す
ように、O−LED110と、2つのトランジスタT1
及びT2と、データ方向に走る2つのデータラインD1
及びD2と、セレクト方向に走る2つのセレクトライン
S1及びS2とを含んでいる。加えて、ピクセル構造1
00は、キャパシタC1を含む。

【0006】上記の各トランジスタは、ソース、ゲー
ト、及びドレインと、対応する電極とを含んでいる。第
1のトランジスタT1のソース電極は、データラインD
1へ接続され、第2のトランジスタT2のソース電極
は、データラインD2へ接続されている。第1のトラン
ジスタT1のゲート電極は、第1のセレクトラインS1
へ接続され、第2のトランジスタT2のゲート電極は、
キャパシタC1を経由して第2のセレクトラインS2へ
接続されている。第1のトランジスタT1のドレイン電
極は、上記キャパシタC1へ接続されているだけでなく
第2のトランジスタT2のゲート電極へも接続されてい
る。

【0007】データライン及びセレクトラインの組み合
わせは、書込み選択モード、書込み非選択モード、及び
発光モードを含む、ピクセル構造100のマルチモード
動作を提供している。

【0008】第1に書込み選択モードでは、所定の電流
レベル(I1)を書込むために、第1のトランジスタT
1は第1のセレクトラインS1を経由して導通される。
結果として、第1のデータラインD1上の電圧が、第1
のトランジスタT1を通して、第2のトランジスタT2
のゲートに加えられる。第2のトランジスタT2のゲー
トに加えられた電圧が増加されると、該第2のトランジ
スタT2が導通し、そしてその内部インピーダンスは、
第2のデータラインD2において電流レベルI1に到達
するまで、継続的に減少して、電流レベルI1がO−L
ED110に加えられることとなる。

【0009】書込み選択モード中には、第2のセレクト
ラインS2に流れるセレクト信号が論理ハイの電位に保
持される。第2のデータラインD2は、第2のトランジ
スタT2を通してO−LED110に接続されており、
従って、達成された電流レベルI1は第2のトランジス
タT2及びO−LED110の両方を通って流れる。

【0010】第2のトランジスタT2のスレッショルド
電圧又はO−LED110の遷移電圧のシフトが存在す
るならば、このシフトはキャパシタC1の両端に蓄積さ
れ且つ第2のトランジスタT2のゲートに加えられた電
圧の増加又は減少によって補償される。

【0011】こうして、O−LED110若しくは第2
のトランジスタT2のいずれか又は双方の動作特性にお
けるいかなるシフトが存在したとしても、O−LED1
10を通る電流(ピクセルの輝度)に与える影響は小さ
い。

【0012】書込み選択モードでは、両方のセレクトラ
インを流れるセレクト信号が論理ハイである。すなわ
ち、第1のセレクトラインS1に流れるセレクト信号が
論理ハイになり第1のトランジスタT1を導通して、そ
の行の第2のセレクトラインS2に流れるセレクト信号
もまた、論理ハイ(すなわち書込み選択モード)にな
り、これが第2のトランジスタT2を導通させる。

【0013】しかしながら、書込み非選択モードでは、
他の行すべてのための第2のセレクトラインS2に流れ
るセレクト信号が、論理ロウ(すなわち書込み非選択モ
ード)とされる。つまり、書込み非選択モードでは、第
2のセレクトラインS2は、データが書込まれていない
アレイの行上のすべての第2のトランジスタT2を非導
通にするために使用される。

【0014】これは、図10に示すように、キャパシタ
C1を通して第2のセレクトラインS2を蓄積端子に結
合することによって達成することができる。第2のセレ
クトラインS2に流れるセレクト信号が論理ロウである
とき、書込み非選択モードに対しては、キャパシタC1
に蓄積された電位に関わりなく、第2のトランジスタT
2のゲートの信号は論理ロウになり、電流が第2のトラ
ンジスタT2又はO−LED110を通して通過しない
ようにしている。

【0015】従って、第2のデータラインD2上で検出
されている電流は、選択されたO−LED110だけに
流入し、列に沿った他のピクセルには流入しない。

【0016】発光モード中は、第1のセレクトラインS
1が論理ロウになされ、それによって第1のトランジス
タT1を非導通にする。同時に、第2のセレクトライン
S2が、論理ハイとなる。第2のセレクトラインS2上
の論理ハイ電位とキャパシタC1上の格納された電位と
の組み合わせが、第2のトランジスタT2のゲートをそ
の調整されたレベルに駆動する。このやり方で、O−L
EDはそのプログラムされた電流レベルで(すなわち、
書込み選択モード中にプログラムされたように)又は輝
度で発光する。また、発光モード中は、第2のデータラ
インD2の一定の制御が実行される。

【0017】しかしながら、実際に定電流源駆動回路を
組むことは困難であるので、定電圧源を用いて定電流化
駆動回路を組むことが多い。この場合、素子を流れる電
流を検出する手段を設け、その検出手段で検出した電流
が一定になるよう制御する方法が提案されている。

【0018】このような電流検出手段を用いて輝度補正
を行なう有機ELディスブレイとしては、例えば特開2
000−187467号公報(文献2)で示された有機
EL素子を用いたパッシブマトリクス型表示装置があ
る。このパッシブマトリクス型表示装置(以下、有機E
Lパネルと称する)は、図11に示すような構成となっ
ている。

【0019】図11において、有機ELパネル201
は、マトリクス状に形成された陰極(C0〜Cn)と陽極
(S0〜Sm)、及びその交点にある有機EL素子から形
成されており、陰極(C0〜Cn)の各電極を駆動するた
めの陰極駆動回路202、陽極(S0〜Sn、)の各電極
を駆動するための陽極駆動回路(PG1〜PGm)20
3、その陽極駆動回路からの出力電流を検出するための
電流検出回路(IS0〜ISn)204が接続されてい
る。

【0020】つまり、上記有機ELパネル201は、こ
の電流検出回路204で検出した電流値を制御装置20
5へ入力し、検出した電流に応じて画素の点灯時間ある
いは点灯電流を調整する構成となっている。

【0021】また、電流検出回路204は、図12に示
すように、抵抗(R1)307の両端の電圧差をA/D
変換回路306で検出し出力する構成となっている。

【0022】また、特開平11−338561号公報
(文献3)に開示された有機EL素子を用いたパッシブ
マトリクス型表示装置では、上述した電流検出手段(電
流検出回路204)の数を少なくした構成となってい
る。このパッシブマトリクス型表示装置の構成例を図1
3に示す。

【0023】上記パッシブマトリクス型表示装置は、図
13に示すように、行電極R1〜Rnと列電極C1〜C
nの交点に発光素子Z11〜Znnが接続された有機E
Lパネル401を有している。

【0024】上記列電極C1〜Cnを駆動するための列
ドライバ421〜42nは、行電極R1〜Rnとは別の
動作電源VB1に接続された電流検出抵抗器Rdに接続
されており、切替回路S11〜S1nにより順次選択さ
れるようになっている。この切替回路S11〜S1nの
電流検出抵抗器Rdに接続された端子とは別の端子に
は、マトリクスの列電極C1〜Cnが接続されている。

【0025】電流検出抵抗器Rdの両端の電圧は、差動
アンプA1、誤差アンブA2により基準電圧Vrefと
比較され、かつ、反転増幅されて、列ドライバを構成す
る定電流駆動回路421〜42nの入力側に帰還され
る。この場合、列電極C1〜Cnを順次電流検出抵抗R
dに接続し、電流の補正を行なうので、電流検出・補正
回路は、各列毎には必要でなく、一つで良い。

【0026】また、このような電流検出手段を併用して
輝度補正を行なう有機EL表示装置としては、例えば特
開平10−254410号公報(文献4)に開示された
有機EL素子を用いたアクティブマトリクス型表示装置
がある。このアクティブマトリクス型表示装置のブロッ
ク図を図14に示す。

【0027】上記アクティブマトリクス型表示装置は、
図14に示すように、A/D変換回路511、演算回路
512、フレームメモリ513、コントローラ514、
操作回路515、書き込み回路516、電流回路51
7、電流値メモリ518、表示パネル519を備えた構
成となっている。

【0028】図14において輝度調整手段は、表示パネ
ル519の全有機EL素子を同一の定電圧で駆動し、各
有機EL素子に流れる電流値を計測し、その計測した電
流値を電流値メモリ518へ記憶させ、その記憶データ
とA/D変換回路511を通して外部から入力された表
示データを演算回路512で処理し、各画素を流れる電
流値の総和を調整している。

【0029】なお、アクティブ駆動の場合、表示パネル
519の各画素は、図15に示すような構成となる。す
なわち、走査電極線を選択することでFET621を導
通状態とし、データ電極線の電圧をコンデンサ623へ
蓄える。FET621を非導通状態としている間も、こ
のコンデンサ623の電圧によりFET622を制御
し、有機EL625を流れる電流量を調節している。

【0030】そこで、上記電流検出器624をFET6
22と有機EL素子625との間に配置し、電流検出器
624の出力をA/D変換回路626でデジタルデータ
化し、電流値メモリ627へ記憶させ、上記電流値の総
和を調整している。

【0031】

【発明が解決しようとする課題】ところが、文献2(特
開2000−187467号公報)のようなパッシブマ
トリクス型表示装置では、陰極(C0〜Cn)を順次選択
していくので、陽極(信号電極線Sj)を流れる電流を
測定すれば、選択している陰極(走査電極線Ci)との
交点になる有機EL素子の電流を測定することができ
る。また、文献3(特開平11−338561号公報)
のようなパッシブマトリクス型表示装置でも、列電極
(C1〜Cn)を流れる電流を測定することにより、有
機EL素子の電流を測定することができる。

【0032】しかしながら、上記文献2や文献3のよう
なパヅシブマトリクス型表示装置では、選択されている
電極に所属する画素しか発光せず、非選択の期間のほと
んどでは、画素が発光していないことになる。そのた
め、トータルで高い輝度を実現しようとすると、選択さ
れている画素は非常に高い輝度で発光させなければなら
ない。例えば、デューティー比が1/100の場合、平
均輝度100cd/m2を実現しようとすると、選択期
間での瞬間発光輝度は、100×100=10000c
d/m2必要となる。このような高い瞬間輝度を得よう
とすると、選択されている電極に対して高電圧を印加す
る必要があり、一般に、発光効率の面から不利になると
いう問題が生じる。

【0033】一方、文献1(特開平10−319908
号公報)のようなアクティブマトリクス型表示装置で
は、書込み選択モード、書込み非選択モードを経て発光
モードに至るため、パッシブマトリクス型表示装置ほど
ではないにしろ、1走査フレーム期間中に非発光期間が
生じ、輝度が落ちるという問題が生じる。

【0034】また、文献4(特開平10−254410
号公報)のようなアクティブマトリクス型表示装置で
は、走査電極線が非選択状態でも、各有機EL素子で電
流が流れている。そのため、パッシブマトリクス型表示
装置のような、高い瞬間輝度は必要とされない。しかし
ながら、表示形態がアクティブマトリクス型であるがゆ
えに、パッシブマトリクス型表示装置に適用される各有
機EL素子に流れる電流の測定方法、すなわち、文献2
に開示されているような信号線毎にまとめて電流を測定
する方法では、各有機EL素子を流れる電流を測定でき
ないという問題が生じる。

【0035】そのため、図15に示すように、画素毎に
電流測定を行なう構成が採用されている。

【0036】しかしながら、画素毎に電流測定手段を配
置する構成では、各画素位置に電流測定手段を配置する
分、各画素のTFTの集積度が下がることや、パネルの
開口率が下がるという問題が生じる。

【0037】本発明は、上記課題に対してなされたもの
であり、その目的は、表示むらが無く、かつ開口率の低
下や非発光期間をほとんど生じさせず、パネルの開口率
を下げることなしに電流測定手段を配置することが可能
な表示装置およびその駆動方法を提供することである。

【0038】

【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、上
記の課題を解決するために、電流が供給されることによ
り自ら発光する自発光素子が画素として複数配置された
表示装置であって、各自発光素子を順次走査する走査信
号線と、各自発光素子に映像情報信号を与える映像情報
信号線と、自発光素子毎に設けられ、上記映像情報信号
線から供給される映像情報信号に対応する電流を、上記
自発光素子に供給する駆動用スイッチング素子と、上記
自発光素子に電流を供給するための複数の電流供給経路
と、上記各駆動用スイッチング素子に接続され、上記走
査信号線からの走査信号に基づいて、上記各電流供給経
路を切り換える経路切換スイッチング素子とを備えてい
ることを特徴としている。

【0039】上記の構成によれば、自発光素子毎に接続
された駆動用スイッチング素子に、上記走査信号線から
の走査信号に基づいて、自発光素子に電流を供給するた
めの複数の電流供給経路を切り換える経路切換スイッチ
ング素子が接続されていることで、電流供給経路の切換
制御が自発光素子(画素)単位で可能となる。

【0040】これにより、例えば、走査選択時の画素に
電流を供給する電流供給経路と、走査非選択時の画素に
電流を供給する電流供給経路とを異ならせることがで
き、この結果、走査非選択時であっても画素に電流が流
れるようになる。このため、パッシブマトリクス型表示
装置のような、走査非選択時に画素に電流が流れないよ
うな場合に比べて、高い瞬間輝度が必要なくなるので、
高電圧を画素に印加する必要がなくなり、表示装置全体
の発光効率を向上させることができる。

【0041】さらに、走査選択時の画素に電流を供給す
る電流供給経路と、走査非選択時の画素に電流を供給す
る電流供給経路とを異ならせることで、例えば、走査選
択時の画素に電流を供給する電流供給経路にのみ電流測
定回路や各画素に流れる電流値の総和を調整するための
補正回路を付与すれば、非走査選択状態の画素の発光状
態に関わり無く、走査選択時の画素への供給電流の測定
および補正を行うことができる。

【0042】この場合、上記電流測定回路や補正回路を
列電極(映像情報信号線)単位で設けることができる。
したがって、従来のアクティブマトリクス型表示装置の
ように、画素毎に該画素に流れる電流を測定する電流測
定回路や補正回路を設ける必要がなくなるので、電流測
定回路や補正回路による画素の開口率の低下を防止する
ことができる。これにより、画素毎に電流測定回路や補
正回路を設ける場合に比べて、低い電圧で明るい表示画
像を得ることができる。

【0043】つまり、上記構成の表示装置においては、
上記複数の電流供給経路の少なくとも一つには、電流を
測定する電流測定回路が接続されていてもよいし、上記
映像情報信号線には、上記電流測定回路によって測定さ
れた電流測定値に応じて、該映像情報信号線の印加電圧
の設定を行うための電圧設定回路が接続されていてもよ
い。

【0044】また、上記駆動用スイッチング素子が1つ
または複数の電界効果トランジスタで構成され、上記電
界効果トランジスタのソース端子またはドレイン端子の
何れか一方の端子が上記自発光素子に接続され、上記ソ
ース端子またはドレイン端子の他方の端子が上記経路切
換スイッチング素子に接続されていてもよい。

【0045】さらに、上記経路切換スイッチング素子
が、複数の電界効果トランジスタから構成されていても
よい。

【0046】この複数の電界効果トランジスタには、N
型電界効果トランジスタとP型電界効果トランジスタが
少なくとも一つずつ含まれているのが好ましい。

【0047】また、上記経路切換スイッチング素子を構
成する複数の電界効果トランジスタのソース端子または
ドレイン端子の何れか一方の端子が上記駆動用スイッチ
ング素子に接続され、上記ソース端子またはドレイン端
子の他方の端子が上記電流供給経路に接続されていても
よい。

【0048】また、上記経路切換スイッチング素子を構
成する複数の電界効果トランジスタのゲート端子が、上
記走査信号線に接続されていてもよい。

【0049】上記駆動用スイッチング素子には、映像情
報信号を保持するための信号保持手段が接続され、上記
信号保持手段が保持容量よりなっていてもよく、この保
持容量が、上記駆動用スイッチング素子を構成する上記
電界効果トランジスタのゲート端子に接続されているの
が好ましい。

【0050】本発明に適用し得る上記自発光素子として
は、有機エレクトロルミネッセンス素子であっても、F
ED(フィールドエミッションデバイス)であってもよ
く、電流の供給により自ら発光するものであれば、上記
の有機エレクトロルミネッセンス素子やFED以外であ
ってもよい。

【0051】上記表示装置の駆動方法は、発光素子を走
査する走査期間と、それ以外の期間とで、自発光素子へ
の電流の供給経路である電流供給経路を異ならせること
を特徴としている。

【0052】これにより、走査期間と非走査期間ともに
電流を自発光素子に供給することが可能となる。例えば
走査選択時の画素に電流を供給する電流供給経路と、走
査非選択時の画素に電流を供給する電流供給経路とを異
ならせることができ、この結果、走査非選択時であって
も画素に電流が流れるようになる。このため、パッシブ
マトリクス型表示装置のような、走査非選択時に画素に
電流が流れないような場合に比べて、高い瞬間輝度が必
要なくなるので、高電圧を画素に印加する必要がなくな
り、表示装置全体の発光効率を向上させることができ
る。

【0053】上記走査期間には、電流測定用の電流供給
経路を通じて、上記自発光素子に電流を供給し、上記走
査期間以外の期間には、上記電流測定用の電流供給経路
以外の電流供給経路を通じて、上記自発光素子に電流を
供給するようにしてもよい。

【0054】また、上記走査期間には、電流測定用の電
流供給経路を通じて自発光素子に供給される電流の測定
値に基づいて、該電流の測定値が、映像情報信号に対応
した値となるように、映像情報信号線に印加する電圧を
調整するようにしてもよい。

【0055】一般に、アクティブマトリクス型表示装置
では、走査電極線が非選択状態でも走査されていない画
素も、自発光素子に電流が流れるようになっている。こ
のため、信号線毎にまとめて電流を測定する手段では、
各自発光素子を流れる電流を測定することはできない。
また、列電極毎に切換スイッチを設けて電流測定時の電
流経路と発光時の電流経路を切り換える手段を用いて
も、同じ理由から各自発光素子を流れる電流は測定でき
ない。

【0056】そのため、アクティブマトリクス型表示装
置では、各画素に電流測定手段を配置するか、書込み選
択モード、書込み非選択モードを経て発光モードに至る
構成にすることが必要であった。前者の場合、画素毎に
電流測定手段を配置するため、各画素のTFTの集積度
が下がることや、パネルの開口率が下がることが予想さ
れる。また、後者の場合、1走査フレーム期間中に非発
光期間が生じて、輝度の低下につながる。

【0057】これに対して、本発明では、アクティブマ
トリクス型表示装置において、各画素の光学素子への電
流供給経路(電流注入経路)を複数配置し、また、その
経路切換スイッチングを各画素毎に配置することによ
り、電流注入経路の制御(切換)が、画素単位で可能と
なる。すなわち、走査選択時の画素に電流を注入する電
流注入経路と、非選択時の画素に電流を注入する電流注
入経路とを異ならせ、例えば走査選択時の画素に電流を
注入する電流注入経路にのみ電流測定、補正回路を付与
することにより、非選択時の画素の発光状態に関わり無
く、選択時の画素への注入電流の測定、補正を行うこと
ができる。

【0058】この場合、電流測定、補正回路は、従来の
アクティブマトリクス型の表示装置のように、各画素毎
に電流測定手段を設ける必要は無く、各列電極ごとに設
ければよい。また、パッシブマトリクス型の表示装置の
ような1走査フレーム内で非発光期間は、殆ど発生しな
い。

【0059】以上のことから、本発明は、開口率を下げ
ることなしに電流測定手段を配置することが可能とな
り、表示むらが無く、また、開口率の低下や非発光期間
のほとんど生じない表示装置を実現することが可能とな
る。

【0060】

【発明の実施の形態】〔実施の形態1〕本発明の実施の
一形態について説明すれば、以下の通りである。なお、
本実施の形態では、自発光デバイスとして有機EL素子
を用いた有機EL表示装置について説明するが、これに
限定されるものではなく、例えばフィールドエミッショ
ンディスプレイ(FED)のような、素子電流値に応じ
て輝度を調節する電気光学素子を用いた表示装置であれ
ば、本発明を適用することができる。

【0061】また、本実施の形態では、有機EL表示装
置として、アクティブマトリクス型有機EL表示装置に
ついて説明する。これは、既に述べた通り、有機EL素
子のような、その発光輝度が素子を流れる電流密度に比
例する電流駆動光学素子においては、パッシブ(単純)
マトリクス型よりも、能動素子を各画素に配置したアク
ティブマトリクス型の方が、発光効率、低電圧化の面で
有利であるからである。

【0062】さらに、アクティブマトリクス型の場合、
駆動ドライバ等を薄膜トランジスタを用いて表示素子と
同一基板上に形成することもでき、省体積化、低コスト
化の面でも有利である。

【0063】本実施の形態に係る有機EL表示装置で
は、図2に示すように、複数の走査信号線12と複数の
映像情報信号線6とが互いに交差する方向に複数配置さ
れ、これら信号線が交差する位置に対応するように、電
流駆動光学素子と能動素子を含む画素P11〜Pnmが
形成されている。

【0064】図2に示す有機EL表示装置では、走査信
号線12は2本で1組となっており、画素P11、P1
2、…P1mに対応する走査信号線12をそれぞれ、S
a1、Sb1とし、画素Pn1、Pn2、…Pnmに対
応する走査信号線12をそれぞれ、San、Sbnとし
ている。同様に、画素P11、P21、…Pn1に対応
する映像情報信号線6をD1とし、画素P1m、P2
m、…Pnmに対応する映像情報信号線6をDmとして
いる。上記映像情報信号線6は、電圧設定回路9を通じ
て、電圧供給回路22に接続され、上記走査信号線12
は、走査回路23に接続されている。

【0065】また、各画素には、電流供給用電源13に
接続された2本の電流注入経路3a及び3bが接続され
ている。このうち、電流注入経路3aは、電流供給用電
源13と画素の間に、電流測定回路8が接続されてい
る。この電流測定回路8で測定された電流値は電圧値に
変換されて、電圧設定回路9に送られる。電圧設定回路
9では、上記電流値に応じた電圧値と、映像情報信号生
成回路24からの映像情報信号電圧値とを比較する。電
流測定回路8からの電流値情報(電圧値)が、走査中の
画素の映像情報信号に応じた値となるまで、電圧供給回
路22から映像情報信号線6への印加電圧を調整する。

【0066】ここで、画素P11、P21、…Pn1に
対応する電流測定回路8をM1とし、画素P1m、P2
m、…Pnmに対応する電流測定回路8をMmとしてい
る。同様に、画素P11、P21、…Pn1に対応する
電圧設定回路9をT1とし、画素P1m、P2m、…P
nmに対応する電圧設定回路9をTmとしている。つま
り、上記電流測定回路8および電圧設定回路9は、映像
情報信号線6と同じ数だけ設けられている。

【0067】上記の走査回路23、電圧供給回路22、
映像情報信号生成回路24は、コントローラ25によっ
て制御される。本実施の形態では、走査回路23、電圧
供給回路22、電圧設定回路9、電流測定回路8、映像
情報信号生成回路24、コントローラ25は、画素の形
成された基板とは別に用意し、基板と接続する形で用い
ている。しかしながら、これらのすべてまたは一部を、
薄膜トランジスタ技術を用いて画素形成基板上に形成し
てもよい。

【0068】ここで、上記有機EL表示装置に用いられ
る画素の構造の詳細を、図1を参照しながら以下に説明
する。

【0069】上記画素は、図1に示すように、電気光学
素子1として有機EL素子が配置され、それとは直列
に、駆動用スイッチング素子2が、P型FET10を用
いて形成されている。駆動用スイッチング素子2には、
電位保持手段5(保持容量14)が接続されている。ま
た、走査信号線12による走査に応じて映像情報信号線
6からの映像情報信号を電位保持手段5に与える走査用
スイッチング素子7が、N型FETを用いて形成され、
上記電位保持手段5と上記駆動用スイッチング素子2に
接続されている。

【0070】画素への電流注入経路3a、3bは、経路
切換スイッチング素子4により切り換えられるようにな
っている。つまり、電流注入経路3a、3bは、切り換
え可能に設けられていることになる。

【0071】上記電流注入経路3aには、図2に示すよ
うに、電流供給用電源13及び電流測定回路8が接続さ
れており、一方、電流注入経路3bには、電流供給用電
源13が接続されている。また、映像情報信号線6に
は、電圧設定回路9が接続されており、この電圧設定回
路9によって、上記電流測定回路8からの電流測定値
と、映像情報信号生成回路24からの各画素に対応する
映像情報信号電圧とが比較され、該映像情報信号線6へ
の印加電圧設定が行われる。

【0072】図1において、駆動用スイッチング素子2
を構成するP型FET10のドレイン端子は上記電気光
学素子1に、ソース端子は経路切換スイッチング素子4
に、ゲート電極は上記電位保持手段5及び走査用スイッ
チング素子7に接続されている。

【0073】上記経路切換スイッチング素子4は、2つ
のN型トランジスタ(FET)11a、11bからなっ
ている。なお、この経路切換スイッチング素子4を構成
するFETは、少なくとも切換対象となる電流注入経路
の数だけ設ける必要があるので、図1に示す例では、2
つの電流注入経路3a、3bを切り換えるために、2つ
のFETにて経路切換スイッチング素子4を構成してい
る。

【0074】上記FET11a、11bのドレイン端子
は、上記駆動用スイッチング素子2に接続され、ソース
端子は電流注入経路3a、3bに接続され、ゲート端子
は、上記走査信号線12a、12bに接続されている。
図1では、FET11aのソース端子、ゲート端子がそ
れぞれ電流注入経路3a、走査信号線12aに、FET
11bのソース端子、ゲート端子がそれぞれ電流注入経
路3b、走査信号線12bに接続されている。

【0075】電気光学素子1として用いられる有機EL
層は、薄膜トランジスタを構成したガラス基板の上にI
TO等の透明陽極を形成し、その上に有機多膜層、更に
その上にAl等の陰極を形成した構成となっている。こ
の有機多膜層にはいくつかの構造があるが、本実施の形
態では正孔注入層(または陽極バッファ層)(CuP
c)と、発光層(緑:Alq、赤:DCMをドーパント
したAlq、青:Zn(oxz)2)と、正孔輸送層
(TPD)と、電子輸送層(Alq)をこの順番で積層
した構成を用いた。それぞれの構造を図3に示す。

【0076】ここでは、ガラス基板側に透明電極を設
け、発光をガラス基板側から観察する構成としている
が、これとは逆に、薄膜トランジスタを構成した基板上
に不透明電極(金属電極)、有機多膜層、更にその上に
透明電極という構成として、発光を基板とは反対方向か
ら観察する構成としても構わない。

【0077】電流測定回路8では、電流注入経路3aに
流れる電流を電圧の形で測定する。電流量をそれに対応
する電圧に変換するために、抵抗素子とOPアンブを設
け、抵抗素子を流れる電流による電圧降下をモニタする
構成となっている。その出力電圧は、電圧設定回路9へ
と送られる。

【0078】上記電圧設定回路9の動作を図4を参照に
以下に説明する。

【0079】電圧設定回路9では、図4に示すように、
映像情報信号生成回路24からの、選択されている画素
Pnmの映像情報信号(階調信号)に対応する電圧Vd
atと、電流測定回路8からの、選択されている画素P
nmに流れる電流量に対応する電圧Vmesとを比較
し、電圧供給回路22から供給される電圧の調整、すな
わち、対応画素Pnmの映像情報信号線6への印加電圧
Vappを調整している。

【0080】ここでは、電圧設定回路9は、論理回路を
用いて構成されており、その動作フローを図5に示す。
基本的な動作は、画素を流れる電流に対応する電圧Vm
esが、映像情報信号に対応する電圧Vdatと等しく
なるまで、対応画素の映像情報信号線6への印加電圧V
appを調整し続ける。

【0081】まず、図5に示すように、Vappをリセ
ット状態V0(今回の例では0)とする(ステップS
1)。次いで、映像情報信号生成回路24からVdat
を入手し(ステップS2)、電流測定回路8からVme
sを入手する(ステップS3)。

【0082】そして、Vdat≦Vmesの関係が成り
立つか否かを判断する(ステップS4)。ここで、Vd
at≦Vmesの関係が成り立てば、処理を終了して、
VdatをVappとして映像情報信号線6に印加す
る。

【0083】一方、ステップS4において、Vdat≦
Vmesの関係が成り立たなければ、Vappを所定の
電圧値△Vだけ増加させ(ステップS5)、再び、Vd
atとVmesとを比較する。その際に、ステップS6
において、Vapp≧Vmaxの関係が成り立つか否か
を判断する。ここで、Vmaxは、画素の最大輝度を与
えるときのVappである。

【0084】ステップS6において、Vapp≧Vma
xの関係が成り立てば、処理を終了して、VmaxをV
appとして映像情報信号線6に印加する。

【0085】一方、ステップS6において、Vapp≧
Vmaxの関係が成り立たなければ、ステップS3に移
行して、再度、電流測定回路8からのVmesを入手す
る。そして、この動作を、Vdat≦Vmesなる関係
が成立するまで繰り返す。この場合、△Vが小さい程、
Vappの細かい調整が可能となるが、一般的には、表
示装置が表現しようとする階調数に応じて決めれば良
い。例えば画素毎に256階調表示を行うのであれば、
(Vmax−V0)/256/2程度が好ましい。

【0086】このようにして、映像情報信号に応じた電
流値が画素に流れるように、対応画素の映像情報信号線
6への印加電圧Vappを設定できる。

【0087】図1および2に示す有機EL表示装置の駆
動波形は、例えば、図6に示すようになる。図6中のS
a1、Sa2、Sanは、図2における走査信号線12
のSa1、Sa2、Sanに印加される走査信号電圧を
表している。同様に、図6中のSb1、Sb2、Sbn
は、図2における走査信号線12のSb1、Sb2、S
bnに印加される走査信号電圧を表している。

【0088】上記構成の有機EL表示装置は、1走査フ
レーム中に、走査信号線Sa1、Sa2、…San及び
走査信号線Sb1、Sb2、…Sbnは順次走査選択さ
れる。走査選択時に、走査信号線Sa1、Sa2、…S
anはハイレベルに、走査信号線Sb1、Sb2、…S
bnはロウレベルに、また、非選択時には逆に、走査信
号線Sa1、Sa2、…Sanはロウレベルに、走査信
号線Sb1、Sb2、…Sbnはハイレベルに設定され
る。

【0089】図6では、期間t1において、Sa1及び
Sb1が走査選択され(すなわち、画素P11、P1
2、…P1mが走査選択され)、残りの走査信号線は非
選択となる。この期間が、画素P11、P12、…P1
mにとっての走査期間となる。

【0090】また、図6に示す期間t1からt2の期間
(画素P11、P12、…P1mにとっての走査期間)
では、Sa1がハイレベルに、Sb1がロウレベルとな
り、画素P11、P12、…P1mでは、図1に示すF
ET11aが導通状態、FET11bが非導通状態とな
る。すなわち、駆動用スイッチング素子2と電気光学素
子1は、電流注入経路3aを通じて、電流供給用電源1
3に接続される。

【0091】一方、P11、P12、…P1m以外の画
素では、FET11aが非導通、FET11bが導通状
態となるため、駆動用スイッチング素子2と電気光学素
子1は、電流注入経路3bを通じて電流供給用電源13
に接続される。

【0092】電流注入経路3aには、電流測定回路8が
接続されているため、走査選択されている画素の電流値
を順次測定することができる。このとき、非選択状態の
画素へは異なる電流注入経路3bを通じて電流が供給さ
れているため、非選択状態の画素に流れる電流の影響を
受けずに、走査選択されている画素の電流値を順次測定
することができる。

【0093】また、画素P11、P12、…P1mの走
査用スイッチング素子7のみが導通状態となり、映像情
報信号線6からの印加電圧を、駆動用スイッチング素子
2へ印加可能とする。その他の画素では走査用スイッチ
ング素子7は非導通状態であり、映像情報信号線6から
は電気的に切り離されている。

【0094】この期間t1からt2の間に、走査選択さ
れているP11、P12、…P1mの各画素への映像情
報の書込み、保持を行う。

【0095】上記の構成の有機EL表示装置では、図1
および2に示すように、電圧供給回路22から、各画素
に対応する電圧設定回路9を経て、各画素へ対応する映
像情報信号線6へ信号電圧が印加される。このとき、電
流注入経路3aを通じて画素に流れる電流値を、順次、
電流測定回路8によって測定、電圧に変換し、電圧設定
回路9へ送る。

【0096】電圧設定回路9では、この値と映像情報信
号として映像情報信号生成回路24より与えられる映像
情報電圧とを比較し、画素に流れる電流が映像情報信号
に対応した値となるように、映像情報信号線6への印加
電圧を設定する。この印加電圧は、導通状態となってい
る走査用スイッチング素子7を通じて、駆動用スイッチ
ング素子2のゲート端子に印加され、電気光学素子1ヘ
の注入電流を制御する。

【0097】このように、画素に流れる電流値を参照し
ながら、映像情報信号線6への印加電圧を設定するた
め、画素を構成するスイッチング素子や電気光学素子1
の特性ばらつき、劣化状態に関わらず、映像情報信号に
対応した一定の輝度に設定できる。なお、このとき、映
像情報信号線6への印加電圧は、走査用スイッチング素
子7を通じて、駆動用スイッチング素子2に印加される
だけではなく、電位保持手段5にも蓄えられる。

【0098】引き続き、図6に示すt2からt3の期間
は、画素P21、P22、…P2mのための走査期間に
充てられる。この期間には、画素P21、P22、…P
2mに対応する走査信号線Sa2及びSb2が走査選択
され、その他の走査信号線は非選択となる。すなわち、
Sa2はハイレベルに、Sax(x=1〜n、ただし、
x≠2)はロウレベルと設定され、Sb2はロウレベル
に、Sbx(x=1〜n、ただし、x≠2)はハイレベ
ルに設定される。

【0099】このとき、先に走査選択された画素P1
1、P12、…P1mでは、走査用スイッチング素子7
が非導通状態となるため、映像情報信号線6から画素へ
の電圧印加が途絶える。しかしながら、期間t1からt
2の間に電位保持手段5に蓄えられた電荷により、駆動
用スイッチング素子2の導通状態は保持されている。画
素P11、P12、…P1mでは、FET11aが非導
通、FET11bが導通となるため、電流注入経路3b
から、駆動用スイッチング素子2の導通状態に応じた電
流が電気光学素子1に流される。

【0100】このようにして、P11、P12、…P1
mでは、走査選択されたときに設定された画素電流が、
非選択期間においても引き続き流されることとなり、次
のフレームの走査期間まで、ほぼ一定の電流値(すなわ
ち輝度)を保持することができる。

【0101】一方、この期間(t2からt3の期間)、
画素P21、P22、…P2mでは、FET11aが導
通状態、FET11bが非導通状態となり、その他の画
素では、FET11aが非導通、FET11bが導通状
態となる。すなわち、画素P21、P22、…P2mで
は、駆動用スイッチング素子2と電気光学素子1は、電
流注入経路3aを通じて電流供給用電源13に接続さ
れ、その他の画素では、電流注入経路3bを通じて電流
供給用電源13に接続される。そのため、走査選択され
ている画素P21、P22、…P2mでは、電流注入経
路3a、電流測定回路8を通じて、非選択画素とは独立
に、画素の電流値を測定できる。

【0102】このとき、先のt1からt2の期間と同様
に、走査選択されているP21、P22、…P2mの各
画素に対して、電圧供給回路22から、各画素に対応す
る電圧設定回路9を経て、各画素へ対応する映像情報信
号線6へ信号電圧が印加される。このとき、電流注入経
路3aを通じて画素に流れる電流値を、順次、電流測定
回路8によって測定、電圧に変換し、電圧設定回路9へ
送る。電圧設定回路9では、この値と、映像情報信号生
成回路24からの各画素の映像情報信号電圧とを比較
し、各画素に流れる電流が映像情報信号に対応した値と
なるように、映像情報信号線6への印加電圧を設定す
る。このときの映像情報信号線6への印加電圧は、走査
用スイッチング素子7を通じて、駆動用スイッチング素
子2に印加され、電気光学素子1に流れる電流を制御す
る。また、同時に、映像情報信号線6への印加電圧は電
位保持手段5に蓄えられる。

【0103】期間t3では、画素P21、P22、…P
2mに対応する走査信号線Sa2、Sb2は非選択とな
り、上記画素は映像情報信号線6から切り離されるが、
画素P11、P12、…P1mと同様に、電位保持手段
5に蓄えられた電荷が駆動用スイッチング素子2を制御
し続けるため、電気光学素子1の輝度は、所定値に保た
れつづける。

【0104】同様に、順次、期間t3からは、P31、
P32、…P3mが、期間t4からは、P41、P4
2、…P4mが走査選択され、期間tnからは、Pn
1、Pn2、…Pnmが走査選択されることにより、全
画素への映像情報の書込みが終了し、1走査フレームが
終了する。走査フレームが繰り返されることにより、映
像が形成され続ける。

【0105】上記のような有機EL表示装置、およびそ
の駆動方法を用いることにより、表示むらの無い明るい
画像が実現できた。

【0106】〔実施の形態2〕本発明の他の実施の形態
について説明すれば、以下の通りである。なお、本実施
の形態では、前記実施の形態1と同様に、アクティブマ
トリクス型の有機EL表示装置について説明する。した
がって、前記実施の形態1で説明した部材と同一の機能
を有する部材については、同一の符号を付記し、その説
明は省略する。

【0107】本実施の形態に係る有機EL表示装置は、
図7に示すように、前記実施の形態1の図2に示す有機
EL表示装置と同様に、複数の走査信号線12と複数の
映像情報信号線6が互いに交差する方向に複数配置され
ている。それらの交差する位置に対応するように、電気
光学素子1と能動素子を含む画素P11〜Pnmが形成
されている。

【0108】上記有機EL表示装置は、図7に示すよう
に、画素P11、P12、…P1mに対応する走査信号
線12をS1、画素Pn1、Pn2、…Pnmに対応す
る走査信号線12をSnとしている。同様に、画素P1
1、P21、…Pn1に対応する映像情報信号線6をD
1とし、画素P1m、P2m、…Pnmに対応する映像
情報信号線6をDmとしている。なお、前記実施の形態
1の有機EL表示装置では、各画素に2本の走査信号線
12が接続されていたが、本実施の形態の有機EL表示
装置では、各画素に1本の走査信号線12が接続されて
いる。

【0109】映像情報信号線6は、電圧設定回路9を通
じて、電圧供給回路22に接続され、走査信号線12
は、走査回路23に接続されている。各画素には、電流
供給用電源13に接続された2本の電流注入経路3a及
び3bが接続されている。このうち、電流注入経路3a
は電流供給用電源Vddと画素の間に、電流測定回路8
が接続されている。

【0110】電流測定回路8で測定された電流値は電圧
値に変換されて、電圧設定回路9に送られる。電圧設定
回路9では、上記電流値に応じた電圧値と、映像情報信
号生成回路24からの映像情報信号電圧値とを比較す
る。電流測定回路8からの電流値情報が、走査中の画素
の映像情報信号に応じた値となるまで、電圧供給回路2
2から映像情報信号線6への印加電圧を調整する。

【0111】上記走査回路23、電圧供給回路22、映
像情報信号生成回路24は、コントローラ25によって
制御される。本実施の形態では、走査回路23、電圧供
給回路22、電圧設定回路9、電流測定回路8、映像情
報信号生成回路24、コントローラ25は、画素の形成
された基板とは別に用意し、基板と接続する形で用いて
いるが、これらのすべてまたは一部を、薄膜トランジス
タ技術を用いて画素形成基板上に形成してもよい。

【0112】上記有機EL表示装置の画素の構成につい
て以下に説明する。

【0113】上記画素は、図8に示すように、電気光学
素子1として有機EL素子が配置され、それとは直列
に、駆動用スイッチング素子2が、P型FET10を用
いて形成されている。駆動用スイッチング素子2には、
電位保持手段5(保持容量14)が接続されている。ま
た、走査信号線12による走査に応じて映像情報信号線
6からの映像情報信号を電位保持手段5に与える走査用
スイッチング素子7が、N型FETを用いて形成され、
上記電位保持手段5と上記駆動用スイッチング素子2に
接続されている。画素への電流注入経路3は、3a及び
3bの2つ存在し、経路切換スイッチング素子4により
電流注入経路を切り換え可能である。

【0114】上記電流注入経路3aは、図7に示すよう
に、電流供給用電源13及び電流測定回路8が接続され
ており、一方、電流注入経路3bには電流供給用電源1
3が接続されている。また、映像情報信号線6には電圧
設定回路9が接続されており、上記電流測定回路8から
の電流測定値と、映像情報信号生成回路24からの各画
素に対応する映像情報信号電圧とを比較し、映像情報信
号線6への印加電圧設定を行う。

【0115】図8において、駆動用スイッチング素子2
を構成するP型FET10のドレイン端子は上記電気光
学素子1に、ソース端子は経路切換スイッチング素子4
に、ゲート電極は上記電位保持手段5及び走査用スイッ
チング素子7に接続されている。

【0116】また、上記経路切換スイッチング素子4
は、複数のFET11より構成されている。なお、図8
に示す例では、経路切換スイッチング素子4は、N型F
ET11aとP型FET11b’からなっている。FE
T11a、11b’のドレイン端子は上記駆動用スイッ
チング素子2に接続され、ソース端子はそれぞれ電流注
入経路3a、3bに接続され、ゲート端子は上記走査信
号線12に接続されている。

【0117】電気光学素子1として用いられる有機EL
層は、前記実施の形態1の場合と同様に、薄膜トランジ
スタを構成したガラス基板の上にITO等の透明陽極を
形成し、その上に有機多膜層、更にその上にAl等の陰
極を形成した構成である。正孔注入層(または陽極バッ
ファ層)(CuPc)と、発光層(緑:Alq、赤:D
CMをドーパントしたAlq、青:Zn(oxz)2)
と、正孔輸送層(TPD)と、電子輸送層(Alq)を
この順番で積層した構成を用いている。

【0118】ここでは、ガラス基板側に透明電極を設
け、発光をガラス基板側から観察する構成としている
が、これとは逆に、薄膜トランジスタを構成した基板上
に不透明電極(金属電極)、有機多膜層、更にその上に
透明電極という構成として、発光を基板とは反対方向か
ら観察する構成としても構わない。

【0119】電流測定回路8及び電圧設定回路9は、前
記実施の形態1で述べたものと同様の構成である。図
7、8に示す表示装置の駆動波形の例を図9に示す。図
9中のS1、S2、Snは、図6における走査信号線1
2のS1、S2、Snに印加される走査信号電圧を表し
ている。

【0120】1走査フレーム中に、走査信号線S1、S
2、…Snは順次走査選択される。走査信号線S1、S
2、…Snは、走査選択時にハイレベルに、非選択時に
は逆にロウレベルに設定される。期間t1において、S
1が走査選択され(すなわち、画素P11、P12、…
P1mが走査選択され)、残りの走査信号線は非選択と
なる。1フレーム内において、この期間が、画素P1
1、P12、…P1mにとっての走査期間となる。

【0121】図9での時刻t1からt2の期間(画素P
11、P12、…P1mにとっての走査期間)では、S
1がハイレベルとなり、画素P11、P12、…P1m
では、図8のFET11aが導通状態、FET11b’
が非導通状態となる。すなわち、駆動用スイッチング素
子2と電気光学素子1は、電流注入経路3aを通じて、
電流供給用電源13に接続される。一方、P11、P1
2、…P1m以外の画素では、FET11aが非導通、
FET11b’が導通状態となるため、駆動用スイッチ
ング素子2と電気光学素子1は、電流注入経路3bを通
じて電流供給用電源13に接続される。

【0122】電流注入経路3aには、電流測定回路8が
接続されているため、走査選択されている画素の電流値
を順次測定することができる。このとき、非選択状態の
画素へは異なる電流注入経路3bを通じて電流が供給さ
れているため、非選択状態の画素に流れる電流の影響を
受けずに、走査選択されている画素の電流値を順次測定
することができる。

【0123】また、画素P11、P12、…P1mの走
査用スイッチング素子7のみが導通状態となり、映像情
報信号線6からの印加電圧を、駆動用スイッチング素子
2へ印加可能とする。その他の画素では走査用スイッチ
ング素子7は非導通状態であり、映像情報信号線6から
は電気的に切り離されている。

【0124】この時刻t1からt2の間に、走査選択さ
れているP11、P12、…P1mの各画素への映像情
報の書込み、保持を行う。電圧供給回路22から、各画
素に対応する電圧設定回路9を経て、各画素へ対応する
映像情報信号線6へ信号電圧が印加される。このとき、
電流注入経路3aを通じて画素に流れる電流値を、順
次、電流測定回路8によって測定、電圧に変換し、電圧
設定回路9へ送る。

【0125】電圧設定回路9では、この値と映像情報信
号として映像情報信号生成回路24より与えられる映像
情報電圧とを比較し、画素に流れる電流が映像情報信号
に対応した値となるように、映像情報信号線6への印加
電圧を設定する。この印加電圧は、導通状態となってい
る走査用スイッチング素子7を通じて、駆動用スイッチ
ング素子2のゲート端子に印加され、電気光学素子1へ
の注入電流を制御する。

【0126】このように、画素に流れる電流値を参照し
ながら、映像情報信号線6への印加電圧を設定するた
め、画素を構成するスイッチング素子や電気光学素子1
の特性ばらつき、劣化状態に関わらず、映像情報信号に
対応した一定の輝度に設定できる。なお、このとき、映
像情報信号線6への印加電圧は、走査用スイッチング素
子7を通じて、駆動用スイッチング素子2に印加される
だけではなく、電位保持手段5にも蓄えられる。

【0127】引き続き図9のt2からt3の期間は、画
素P21、P22、…P2mのための走査期間に充てら
れる。この期間には、画素P21、P22、…P2mに
対応する走査信号線S2が走査選択され、その他の走査
信号線は非選択となる。すなわち、S2はハイレベル
に、Sx(x=1〜n、ただし、x≠2)はロウレベル
と設定される。

【0128】このとき、先に走査選択された画素P1
1、P12、…P1mでは、走査用スイッチング素子7
が非導通状態となるため、映像情報信号線6から画素へ
の電圧印加が途絶える。しかしながら、時刻t1からt
2の間に電位保持手段5に蓄えられた電荷により、駆動
用スイッチング素子2の導通状態は保持されている。画
素P11、P12、…P1mでは、FET11aが非導
通、FET11b’が導通となるため、電流注入経路3
bから、駆動用スイッチング素子2の導通状態に応じた
電流が電気光学素子1に流される。

【0129】このようにして、P11、P12、…P1
mでは、走査選択されたときに設定された画素電流が、
非選択期間においても引き続き流されることとなり、次
のフレームの走査期間まで、ほぼ一定の電流値(すなわ
ち輝度)を保持する。

【0130】一方、この期間(t2からt3の期間)、
画素P21、P22、…P2mでは、FET11aが導
通状態、FET11bが非導通状態となり、その他の画
素では、FET11aが非導通、FET11bが導通状
態となる。すなわち、画素P21、P22、…P2mで
は、駆動用スイッチング素子2と電気光学素子1は、電
流注入経路3aを通じて電流供給用電源13に接続さ
れ、その他の画素では、電流注入経路3bを通じて電流
供給用電源13に接続される。

【0131】そのため、走査選択されている画素P2
1、P22、…P2mでは、電流注入経路3a、電流測
定回路8を通じて、非選択画素とは独立に、画素の電流
値を測定できる。このとき、先のt1からt2の期間と
同様に、走査選択されているP21、P22、…P2m
の各画素に対して、電圧供給回路22から、各画素に対
応する電圧設定回路9を経て、各画素へ対応する映像情
報信号線6へ信号電圧が印加される。このとき、電流注
入経路3aを通じて画素に流れる電流値を、順次、電流
測定回路8によって測定、電圧に変換し、電圧設定回路
9へ送る。

【0132】電圧設定回路9では、この値と、映像情報
信号生成回路24からの各画素の映像情報信号電圧とを
比較し、各画素に流れる電流が映像情報信号に対応した
値となるように、映像情報信号線6への印加電圧を設定
する。このときの映像情報信号線6への印加電圧は、走
査用スイッチング素子7を通じて、駆動用スイッチング
素子2に印加され、電気光学素子1に流れる電流を制御
する。また、同時に、映像情報信号線への印加電圧は電
位保持手段5に蓄えられる。

【0133】期間t3では、画素P21、P22、…P
2mに対応する走査信号線S2は非選択となり、上記画
素は映像情報信号線6から切り離されるが、画素P1
1、P12、…Plmと同様に、電位保持手段5に蓄え
られた電荷が駆動用スイッチング素子2を制御し続ける
ため、電気光学素子1の輝,度は、所定値に保たれつづ
ける。

【0134】同様に、順次、t3からはP31、P3
2、…P3mが、t4からはP41、P42、…P4m
が走査選択され、tnからPn1、Pn2、…Pnmが
走査選択されることにより、全画素への映像情報の書込
みが終了し、1走査フレームが終了する。走査フレーム
が繰り返されることにより、映像が形成され続ける。

【0135】上記のような表示装置、駆動方法を用いる
ことにより、表示むらの無い明るい画像が実現できた。

【0136】なお、上記の実施の形態では、電流注入経
路毎にFETを1個設ける構成、すなわちFETの数が
電流注入経路の数と同じ構成としているが、これに限定
されるものではない。

【0137】例えば、FETのOFF抵抗が悪いときに
は、1つの電流注入経路にFETを直列に複数個設けれ
ばよく、また、FETのON抵抗が悪いときには、1つ
の電流注入経路にFETを並列に複数個配置すればよ
い。

【0138】したがって、FETのON抵抗およびOF
F抵抗の何れの特性も良好な場合に、FETの数が電流
注入経路の数と同じでよいことになる。

【0139】また、本発明の表示装置は、電気光学素子
1が画素として複数配置された表示装置であって、複数
の電気光学素子1を順次走査する走査信号線12と、映
像情報信号を与える映像情報信号線6が配置されてお
り、上記電気光学素子1の各々と直列に駆動用スイッチ
ング素子2が接続され、上記駆動用スイッチング素子2
の各々には、映像情報信号に対応する電位を保持する電
位保持手段5が接続されており、上記電位保持手段5の
各々には、上記走査信号線12による走査に応じて上記
映像情報信号線6からの映像情報信号を上記電位保持手
段5に与える走査用スイッチング素子7が接続されてお
り、上記電気光学素子1及び駆動用スイッチング素子2
を通る電流の電流経路3が複数存在し、各々の電気光学
素子1毎に対応して設けられた経路切換スイッチング素
子4によって複数の電流注入経路3が選択可能であるこ
とを特徴としている。

【0140】上記複数の電流注入経路3の少なくとも一
つは、電流測定回路8が接続されていることを特徴とし
ている。

【0141】上記映像情報信号線6には電圧設定回路9
が接続されており、上記電流測定回路8からの電流測定
値に応じて、映像情報信号線6への印加電圧設定を行な
うことを特徴としている。

【0142】上記駆動用スイッチング素子2が1つまた
は複数のFET10から構成され、そのソースまたはド
レイン端子の一方の端子が上記電気光学素子1に接続さ
れ、ソースまたはドレイン端子の他方の端子が上記経路
切換スイッチング素子4に接続されていることを特徴と
している。

【0143】上記経路切換スイッチング素子4が、複数
のFET11から構成されていることを特徴としてい
る。

【0144】上記複数のFET11には、N型FETと
P型FETが少なくとも一つずつ含まれていることを特
徴としている。

【0145】上記経路切換スイッチング素子4を構成す
る複数のFET11のソースまたはドレイン端子の一方
の端子が上記駆動用スイッチング素子2に接続され、ソ
ースまたはドレイン端子の他方の端子が電流注入経路3
に接続されていることを特徴としている。

【0146】上記経路切換スイッチング素子4を構成す
る複数のFET11のゲート端子が、上記走査信号線1
2に接続されていることを特徴としている。

【0147】上記電位保持手段5が保持容量14よりな
ることを特徴としている。

【0148】上記保持容量14が、上記駆動用スイッチ
ング素子2を構成する上記FET10のゲート端子と接
続されていることを特徴としている。

【0149】上記電気光学素子1が、有機エレクトロル
ミネッセンス素子であることを特徴としている。

【0150】上記構成の表示装置の駆動方法であって、
上記電位保持手段5に映像情報信号に対応した電位を書
込むための走査期間と、それ以外の期間とで、上記複数
の電流経路3を異ならせることを特徴としている。

【0151】上記走査期間には上記電流測定回路8が接
続されている電流経路3を通じて、上記電気光学素子1
及び駆動用スイッチング素子2に電流を流し、上記走査
期間以外の期間では、上記電流測定回路8が接続されて
いない電流経路3を通じて、上記電気光学素子1及び駆
動用スイッチング素子2に電流を流すことを特徴として
いる。

【0152】上記走査期間では、上記電流測定回路8を
用いて、上記電気光学素子1及び駆動用スイッチング素
子2への電流値を電圧値としてモニターし、電流値が、
映像情報信号に対応した所定の電流値となるように、上
記電圧設定回路9により映像情報信号線6への印加電圧
を設定することを特徴としている。

【0153】一般に、アクティブマトリクス型表示装置
では、例えば特開平10−254410で開示の構成の
アクティブマトリクス型表示装置のように、走査電極線
が非選択状態でも走査されていない画素も、有機EL素
子に電流が流れている。そのため、特開2000−18
7467で開示のような信号線側毎にまとめて電流を測
定する手段では、各有機EL素子を流れる電流は測定で
きない。特開平11−338561で開示の、列電極毎
に切換スイッチを設けて電流測定時の電流経路と発光時
の電流経路を切り換える手段を用いても、同じ理由から
各有機EL素子を流れる電流は測定できない。

【0154】そのため、アクティブマトリクス型表示装
置では、特開10−254410で開示のように、各画
素に電流測定手段を配置するか、特開平10−3199
08で開示のように、書込み選択モード、書込み非選択
モードを経て発光モードに至る構成にすることが必要で
あった。前者の場合、画素毎に電流測定手段を配置する
ため、各画素のTFTの集積度が下がることや、パネル
の開口率が下がることが予想される。また、後者の場
合、1走査フレーム期間中に非発光期間が生じて、輝度
の低下につながる。本発明では、アクティブマトリクス
型表示装置において、各画素の光学素子への電流注入経
路を複数配置し、また、その経路切換スイッチングを各
画素毎に配置することにより、電流注入経路の制御(切
換)が、画素単位で可能となる。すなわち、走査選択時
の画素に電流を注入する電流注入経路と、非選択時の画
素に電流を注入する電流注入経路とを異ならせ、例えば
走査選択時の画素に電流を注入する電流注入経路にのみ
電流測定、補正回路を付与することにより、非選択時の
画素の発光状態に関わり無く、選択時の画素への注入電
流の測定、補正を行うことができる。この場合、電流測
定、補正回路は、特開10−254410で開示のよう
に各画素毎に電流測定手段を設ける必要は無く、各列電
極ごとに設ければよい。また、特開平10−31990
8で開示の技術とは異なり、1走査フレーム内で非発光
期間がほとんど生じない。

【0155】すなわち、本発明は、開口率を下げること
なしに電流測定手段を配置することが可能となり、表示
むらが無く、また、開口率の低下や非発光期間のほとん
ど生じない表示装置を実現することが可能となる。

【0156】

【発明の効果】本発明の表示装置は、以上のように、電
流が供給されることにより自ら発光する自発光素子が画
素として複数配置された表示装置であって、各自発光素
子を順次走査する走査信号線と、各自発光素子に映像情
報信号を与える映像情報信号線と、自発光素子毎に設け
られ、上記映像情報信号線から供給される映像情報信号
に対応する電流を、上記自発光素子に供給する駆動用ス
イッチング素子と、上記自発光素子に電流を供給するた
めの複数の電流供給経路と、上記各駆動用スイッチング
素子に接続され、上記走査信号線からの走査信号に基づ
いて、上記各電流供給経路を切り換える経路切換スイッ
チング素子とを備えている構成である。

【0157】それゆえ、電流供給経路の切換制御が自発
光素子(画素)単位で可能となるので、例えば、走査選
択時の画素に電流を供給する電流供給経路と、走査非選
択時の画素に電流を供給する電流供給経路とを異ならせ
ることができ、この結果、走査非選択時であっても画素
に電流が流れるようになる。このため、パッシブマトリ
クス型表示装置のような、走査非選択時に画素に電流が
流れないような場合に比べて、高い瞬間輝度が必要なく
なるので、高電圧を画素に印加する必要がなくなり、表
示装置全体の発光効率を向上させることができる。

【0158】さらに、走査選択時の画素に電流を供給す
る電流供給経路と、走査非選択時の画素に電流を供給す
る電流供給経路とを異ならせることで、例えば、走査選
択時の画素に電流を供給する電流供給経路にのみ電流測
定回路や各画素に流れる電流値の総和を調整するための
補正回路を付与すれば、非走査選択状態の画素の発光状
態に関わり無く、走査選択時の画素への供給電流の測定
および補正を行うことができる。この場合、映像情報信
号線毎に、電流測定等を行うことができるので、上記電
流測定回路や補正回路を映像情報信号線単位、すなわち
列電極単位で設けることができる。

【0159】したがって、従来のアクティブマトリクス
型表示装置のように、画素毎に該画素に流れる電流を測
定する電流測定回路や補正回路を設ける必要がなくなる
ので、電流測定回路や補正回路による画素の開口率の低
下を防止することができる。これにより、画素毎に電流
測定回路や補正回路を設ける場合に比べて、低い電圧で
明るい表示画像を得ることができるという効果を奏す
る。

【0160】本発明の表示装置の駆動方法は、以上のよ
うに、発光素子を走査する走査期間と、それ以外の期間
とで、自発光素子への電流の供給経路である電流供給経
路を異ならせる構成である。

【0161】これにより、走査期間と非走査期間ともに
電流を自発光素子に供給することが可能となる。例えば
走査選択時の画素に電流を供給する電流供給経路と、走
査非選択時の画素に電流を供給する電流供給経路とを異
ならせることができ、この結果、走査非選択時であって
も画素に電流が流れるようになる。このため、パッシブ
マトリクス型表示装置のような、走査非選択時に画素に
電流が流れないような場合に比べて、高い瞬間輝度が必
要なくなるので、高電圧を画素に印加する必要がなくな
り、表示装置全体の発光効率を向上させることができる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の表示装置を構成する画素の概略構成図
である。

【図2】図1に示す画素近傍の構成を有する表示装置の
概略構成ブロック図である。

【図3】図1に示す画素の電気光学素子の各構成要素の
構造式である。

【図4】図1に示す画素への電圧および情報信号の供給
のための回路構成を示す説明図である。

【図5】図4に示す各回路の動作の流れを示すフローチ
ャートである。

【図6】図2に示す表示装置における走査信号電圧の波
形図である。

【図7】本発明の他の実施の形態に係る表示装置の概略
構成ブロック図である。

【図8】図7に示す表示装置を構成する画素の概略構成
図である。

【図9】図7に示す表示装置における走査信号電圧の波
形図である。

【図10】従来の表示装置における画素の概略構成図で
ある。

【図11】従来の表示装置の概略構成ブロック図であ
る。

【図12】図11に示す表示装置に備えられた電流検出
回路の概略構成ブロック図である。

【図13】従来の表示装置の概略構成ブロック図であ
る。

【図14】従来の表示装置の概略構成ブロック図であ
る。

【図15】従来の表示装置に備えられた画素の概略構成
図である。

【符号の説明】

1 電気光学素子(自発光素子) 2 駆動用スイッチング素子 3 電流注入経路(電流供給経路) 3a 電流注入経路(電流供給経路) 3b 電流注入経路(電流供給経路) 4 経路切換スイッチング素子 5 電位保持手段(信号保持手段) 6 映像情報信号線 7 走査用スイッチング素子 8 電流測定回路 9 電圧設定回路 10 FET 11 FET 11a FET 11b FET 12 走査信号線 12a 走査信号線 12b 走査信号線 13 電流供給用電源 14 保持容量 22 電圧供給回路 23 走査回路 24 映像情報信号生成回路 25 コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── 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) G09G 3/20 642 G09G 3/20 642A 642D 3/22 3/22 E H05B 33/08 H05B 33/08 33/14 33/14 A Fターム(参考) 3K007 AB11 DB03 GA04 5C080 AA06 BB05 DD05 EE28 FF11 JJ02 JJ03 JJ04 JJ07 5C094 AA03 AA06 AA53 BA03 BA27 CA19 CA24 DA09 DA13 EA05 FB01 FB16

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電流が供給されることにより自ら発光する
    自発光素子が画素として複数配置された表示装置であっ
    て、 各自発光素子を順次走査する走査信号線と、 各自発光素子に映像情報信号を与える映像情報信号線
    と、 自発光素子毎に設けられ、上記映像情報信号線から供給
    される映像情報信号に対応する電流を、上記自発光素子
    に供給する駆動用スイッチング素子と、 上記自発光素子に電流を供給するための複数の電流供給
    経路と、 上記各駆動用スイッチング素子に接続され、上記走査信
    号線からの走査信号に基づいて、上記各電流供給経路を
    切り換える経路切換スイッチング素子とを備えているこ
    とを特徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】上記複数の電流供給経路の少なくとも一つ
    には、流れる電流の大きさを測定する電流測定回路が接
    続されてい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】上記映像情報信号線には、上記電流測定回
    路によって測定された電流測定値に応じて、該映像情報
    信号線の印加電圧の設定を行うための電圧設定回路が接
    続されていることを特徴とする請求項2に記載の表示装
    置。
  4. 【請求項4】上記駆動用スイッチング素子が1つまたは
    複数の電界効果トランジスタで構成され、 上記電界効果トランジスタのソース端子またはドレイン
    端子の何れか一方の端子が上記自発光素子に接続され、
    上記ソース端子またはドレイン端子の他方の端子が上記
    経路切換スイッチング素子に接続されていることを特徴
    とする請求項1ないし3の何れか1項に記載の表示装
    置。
  5. 【請求項5】上記経路切換スイッチング素子が、複数の
    電界効果トランジスタから構成されていることを特徴と
    する請求項1ないし4の何れか1項に記載の表示装置。
  6. 【請求項6】上記複数の電界効果トランジスタには、N
    型電界効果トランジスタとP型電界効果トランジスタが
    少なくとも一つずつ含まれていることを特徴とする請求
    項5に記載の表示装置。
  7. 【請求項7】上記経路切換スイッチング素子を構成する
    複数の電界効果トランジスタのソース端子またはドレイ
    ン端子の何れか一方の端子が上記駆動用スイッチング素
    子に接続され、上記ソース端子またはドレイン端子の他
    方の端子が上記電流供給経路に接続されていることを特
    徴とする請求項5または6の何れかに記載の表示装置。
  8. 【請求項8】上記経路切換スイッチング素子を構成する
    複数の電界効果トランジスタのゲート端子が、上記走査
    信号線に接続されていることを特徴とする請求項5ない
    し7の何れか1項に記載の表示装置。
  9. 【請求項9】上記駆動用スイッチング素子には、映像情
    報信号を保持するための信号保持手段が接続され、 上記信号保持手段が保持容量よりなることを特徴とする
    請求項1ないし8の何れか1項に記載の表示装置。
  10. 【請求項10】上記保持容量が、上記駆動用スイッチン
    グ素子を構成する上記電界効果トランジスタのゲート端
    子に接続されていることを特徴とする請求項9に記載の
    表示装置。
  11. 【請求項11】上記自発光素子が、有機エレクトロルミ
    ネッセンス素子であることを特徴とする請求項1ないし
    10の何れか1項に記載の表示装置。
  12. 【請求項12】請求項1ないし11の何れか1項に記載
    の表示装置の駆動方法であって、 自発光素子を走査する走査期間と、それ以外の期間と
    で、自発光素子への電流の供給経路である電流供給経路
    を異ならせることを特徴とする表示装置の駆動方法。
  13. 【請求項13】上記走査期間には、電流測定用の電流供
    給経路を通じて、上記自発光素子に電流を供給し、上記
    走査期間以外の期間には、上記電流測定用の電流供給経
    路以外の電流供給経路を通じて、上記自発光素子に電流
    を供給することを特徴とする請求項12に記載の表示装
    置の駆動方法。
  14. 【請求項14】上記走査期間には、電流測定用の電流供
    給経路を通じて自発光素子に供給される電流の測定値に
    基づいて、該電流の測定値が、映像情報信号に対応した
    値となるように、映像情報信号線に印加する電圧を調整
    することを特徴とする請求項12または13に記載の表
    示装置の駆動方法。
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