JP2004170787A - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な構成を必要とせずにカラー表示品質の劣化を低減する。
【解決手段】表示装置は各々有機ＥＬ素子１６、有機ＥＬ素子１６へ映像信号に応じた電流を供給する駆動制御素子１７、駆動制御素子１７の制御端子に接続され、駆動制御素子１７の閾値電圧とリセット信号との電位差を一時的に保持するキャパシタ２０、およびキャパシタ２０を介して駆動制御素子１７の制御端子に接続される画素スイッチ１３を含む複数の表示画素ＰＸがマトリクス状に配置される有機ＥＬパネルＰＮＬを備える。特に、この表示装置は有機ＥＬ素子１６から出力される光の主波長毎に異なる複数のリセット信号を複数の表示画素ＰＸに出力するリセット信号供給部５，Ｗ１を備える。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子のような自己発光素子を用いて構成される複数の表示画素を備える表示装置に関し、例えば赤、緑、および青で発光する複数の自己発光素子がカラー表示用に組み合わされる表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
平面表示装置は、パーソナルコンピュータ、情報携帯端末あるいはテレビジョン等の表示装置として広く利用されている。近年では、有機ＥＬ素子のような自己発光素子を用いた表示装置が注目され、盛んに研究開発が行われている。この有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ表示装置は薄型軽量化の妨げとなるバックライトを必要とせず、高速な応答性から動画再生に適し、さらに低温で輝度低下しないために寒冷地でも使用できるという特徴を有する。
【０００３】
この有機ＥＬ表示装置は、一般に供給電流量に対応する輝度で発光する有機ＥＬ素子を用いた複数の表示画素のマトリクスアレイ、これら表示画素に複数の画素スイッチを介して接続される駆動回路を備える。デジタル映像信号が外部信号源から駆動回路に供給されると、駆動回路は１行分の表示画素に対するデジタル映像信号をそれぞれ所定数の階調基準信号を用いてアナログ映像信号に変換して並列的に出力する。各行の表示画素は駆動回路から並列的出力され対応行の画素スイッチによりそれぞれ取り込まれるアナログ映像信号に基づいて駆動される。
【０００４】
各表示画素は、自己発光素子である有機ＥＬ素子、一対の電源端子間でこの有機ＥＬ素子に直列に接続される薄膜トランジスタで構成される駆動制御素子、および駆動制御素子の制御電圧を保持する容量素子を有する。駆動制御素子は画素スイッチから制御電圧として印加されるアナログ映像信号に応じた駆動電流を有機ＥＬ素子に供給する。
【０００５】
ところで、有機ＥＬ表示装置がカラー表示用である場合には、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）用の有機ＥＬ素子がカラー画素を構成するために組み合わされる。これら３種類の有機ＥＬ素子の発光特性、例えば電流−輝度特性は互いに異なることが一般的である。赤、緑、および青の発光輝度を白表示においてバランスさせるため、従来は互いに電圧範囲の異なる所定数の赤用階調基準信号、所定数の緑用階調基準信号、および所定数の青用階調基準信号を用意し、デジタル映像信号をアナログ映像信号に変換するためにこれらを選択的に用いている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カラー表示用の場合でも赤、緑、および青用の有機ＥＬ素子に対して共通な所定数の階調基準信号を利用できる方が好ましい。
【０００７】
また、これら有機ＥＬ素子を駆動する駆動制御素子として用いられる薄膜トランジスタはガラス等の絶縁基板上に形成される半導体薄膜を用いて形成されるため、閾値（スレッショルド）電圧Ｖｔｈやキャリア移動度μのような特性がシリコン基板上に形成されるトランジスタと比較して劣り、製造プロセスに依存したバラツキも大きい。このような駆動制御素子の閾値電圧Ｖｔｈにバラツキがあると、これら有機ＥＬ素子をそれぞれ適切な輝度で発光させることが難しい。この場合、これら有機ＥＬ素子間の輝度バランスも崩れ、所望の白色色度を得ることができない。さらに３種類の有機ＥＬ素子の素子特性に製造プロセスに依存したバラツキがある場合にも、これら有機ＥＬ素子間の輝度バランスの崩れにより所望の白色色度を得ることができなくなる。すなわち、従来の有機ＥＬ表示装置では、カラー表示品質が製造プロセスの影響により劣化し易かった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなさられたもので、複雑な構成を必要とせずに製造プロセスに依存したカラー表示品質の劣化を低減できる表示装置、およびその駆動方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１観点によれば、各々表示素子、この表示素子へ映像信号に応じた電流を供給する駆動制御素子、前記駆動制御素子の制御端子に接続され、前記駆動制御素子の閾値電圧とリセット信号との電位差を一時的に保持するキャパシタ、および前記キャパシタを介して前記駆動制御素子の前記制御端子に接続される画素スイッチを含む複数の表示画素がマトリクス状に配置される表示アレイと、前記表示素子のから出力される光の主波長毎に異なる複数のリセット信号を前記複数の表示画素に出力するリセット信号供給部とを備える表示装置が提供される。
【００１０】
本発明の第２観点によれば、各々表示素子、この表示素子に直列に接続される駆動制御素子、この駆動制御素子の制御端子にキャパシタを介して接続される画素スイッチを含む複数の表示画素を備えた表示装置の駆動方法において、キャパシタの一方の電極に駆動制御素子の閾値電圧に等しい電位を供給し、他方の電極に表示素子から出力される光の主波長に対応するリセット信号を供給し、キャパシタがこれらの電位差を保持した状態で、画素スイッチを介してキャパシタの前記他方の電極に映像信号を供給する表示装置の駆動方法が提供される。
【００１１】
これら表示装置および駆動方法では、表示素子間の輝度バランスは複数のリセット信号の相互関係により規定できるため、映像信号をＤ／Ａ変換するような場合に、複数の表示画素の表示素子に対して共通に用意される所定数の階調基準電圧を利用することが可能となる。また、駆動制御素子の閾値電圧にバラツキがあっても、駆動制御素子の制御電圧が映像信号の取り込みに先行してこの駆動制御素子固有の閾値電圧に等しいレベルに初期化されるため、この閾値電圧のバラツキに影響されずにこれら表示素子をそれぞれ適切な輝度出力にすることができる。この場合、表示素子間の輝度バランスが崩れないため、所望の白色色度を得ることができる。
【００１２】
このような理由から、製造プロセスに依存したカラー表示品質の劣化が複雑な構成を必要とせずに低減可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は有機ＥＬ表示装置の回路構成を示す。この有機ＥＬ表示装置は有機ＥＬパネルＰＮＬおよび外部駆動回路ＤＲＶを備える。
【００１５】
外部駆動回路ＤＲＶは、パーソナルコンピュータ等の信号源から供給されるデジタル映像信号およびその他のデータに基づいて有機ＥＬパネルＰＮＬを駆動するためのデジタル処理を行うコントローラ１、デジタル映像信号をアナログ映像信号に変換する複数のドライバＩＣ２、並びにコントローラ１、ドライバＩＣ２および有機ＥＬパネルＰＮＬの動作に用いられる電源電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータ３により構成される。
【００１６】
有機ＥＬパネルＰＮＬは、ガラス板等の光透過性絶縁基板上にマトリクス状に配置されるｍ×ｎ個の表示画素ＰＸ、これら表示画素ＰＸの行に沿って配置されるｍ本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）、これら表示画素ＰＸの列方向に走査線Ｙと略直交して配置されるｎ本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）、これら走査線Ｙおよび信号線Ｘの交差位置近傍に配置されるｍ×ｎ個の画素スイッチ１３、これら走査線Ｙ１〜Ｙｍを順次駆動する走査線駆動回路１４、および信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動する信号線駆動回路１５を備える。行方向に隣接する３個の表示画素ＰＸは１個のカラー表示画素を構成し、それぞれ赤、緑、および青色に対応する波長の光を発生する。ここでは、第１列、第４列、第７列…の表示画素ＰＸが赤画素であり、第２列、第５列、第８列…の表示画素ＰＸが緑画素であり、第３列、第６列、第９列…の表示画素ＰＸが青画素である。尚、以下の記載においてこれら赤画素、緑画素および青画素用を区別して表す場合には、それぞれ（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）を参照符号に添付する。
【００１７】
図２は図１に示す各表示画素ＰＸの等価回路を示す。表示画素ＰＸは自己発光素子である有機ＥＬ素子１６、一対の電源線ＤＶＤＤ，ＶＳＳ間でこの有機ＥＬ素子１６に直列に接続され例えばＰチャネル薄膜トランジスタで構成される駆動制御素子１７、および画素スイッチ１３により取込まれたアナログ映像信号Ｖｓｉｇを駆動制御素子１７の制御電圧として保持する容量素子１８を有する。画素スイッチ１３は例えばＮチャネル薄膜トランジスタにより構成され、走査線Ｙからの走査信号Ｖｓｃａｎにより駆動され、信号線Ｘに供給されるアナログ映像信号Ｖｓｉｇを対応画素へサンプリングし、ホールドする機能を有する。駆動制御素子１７は画素スイッチ１３によって取り込まれ制御電圧として印加される映像信号Ｖｓｉｇに応じた駆動電流Ｉｄｓを有機ＥＬ素子１６に供給する。有機ＥＬ素子１６は赤、緑、または青の蛍光性有機化合物を含む薄膜である発光層をカソード電極およびアノード電極間に挟持した構造を有し、発光層に電子および正孔を注入しこれらを再結合させることにより励起子を生成させ、この励起子の失活時に生じる光放出により発光する。
【００１８】
表示画素ＰＸは、有機ＥＬ素子１６、駆動制御素子１７、容量素子１８に加えて閾値キャンセル回路を備える。この閾値キャンセル回路は、画素スイッチ１３のドレインおよび駆動制御素子１７のゲート間に接続されるキャパシタ２０、駆動制御素子１７の閾値補正を行う第１スイッチ２１、駆動制御素子１７のドレイン電流を駆動電流Ｉｄｓとして有機ＥＬ素子１６に出力する第２スイッチ２２を含む。
【００１９】
外部駆動回路ＤＲＶは赤，緑，および青用の表示画素ＰＸの閾値キャンセル回路で駆動制御素子１７の閾値補正基準電圧としてそれぞれリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），Ｖｒｓｔ（Ｂ）を発生する閾値補正基準電圧発生回路５を備える。信号線駆動回路１５は信号線Ｘ１〜Ｘｎにそれぞれ接続されるｎ個のスイッチ部ＡＳＷ１〜ＡＳＷｎを含む。スイッチ部ＡＳＷ１〜ＡＳＷｎの各々は閾値補正基準電圧発生回路５から供給されるリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），Ｖｒｓｔ（Ｂ）のいずれかを対応信号線１１に出力する第１アナログスイッチＷ１および対応ドライバＩＣ２から供給されるアナログ映像信号Ｖｓｉｇを対応信号線Ｘに出力する第２アナログスイッチＷ２で構成される。
【００２０】
コントローラ１は、１水平走査期間毎に供給される１行分のデジタル映像信号を赤画素用映像信号、緑画素用映像信号、および青画素用映像信号に区分し、それぞれ１水平走査期間のうちの有効映像期間を３分割して得られる赤画素，緑画素，および青画素用の映像書込期間にそれぞれ出力するようにデジタル映像信号の並べ替えを行う。また、コントローラ１は例えば垂直走査制御信号ＣＴＹおよび水平走査制御信号ＣＴＸ等の様々な制御信号を発生する。ここで、垂直走査制御信号ＣＴＹは１垂直走査期間毎に発生されるパルスである垂直スタート信号、各垂直走査期間において走査線数分発生されるパルスである垂直クロック信号を含む。水平走査制御信号ＣＴＸは、１水平走査期間（１Ｈ）毎に発生されるパルスである水平スタート信号ＳＴＨ、各水平走査期間において信号線数分発生されるパルスである水平クロック信号ＣＫＨ、信号線にリセット信号を供給するよう制御するリセットモード信号ＸＲＳＴ、および赤画素，緑画素，および青画素用の映像書込期間にそれぞれ信号線に映像信号を供給するよう制御する書込モード信号ＸＡＳＷ（Ｒ），ＸＡＳＷ（Ｇ），ＸＡＳＷ（Ｂ）を含む。垂直走査制御信号ＣＴＹはコントローラ１から走査線駆動回路１４に供給され、水平走査制御信号ＣＴＸおよびデジタル映像信号ＶＩＤＥＯはコントローラ１からドライバＩＣ２に供給され、書込モード信号ＸＡＳＷ（Ｒ），ＸＡＳＷ（Ｇ），ＸＡＳＷ（Ｂ）およびリセットモード信号ＸＲＳＴは信号線駆動回路１５に供給される。
【００２１】
走査線駆動回路１４は垂直スタート信号を垂直クロック信号に同期してシフトすることにより複数の走査線Ｙを順次選択し、画素の選択／非選択の制御を行う走査信号Ｖｓｃａｎを選択走査線Ｙに供給する。本実施形態においては、１水平走査期間に画素が１行ずつ順次選択状態となる。リセット制御信号Ｖｃｇは１水平走査期間のうちのリセット期間、すなわち初期化期間および閾値キャンセル期間だけ駆動制御素子のドレインおよびゲート間を電気的に接続状態とするよう維持され、リセット制御信号Ｖｂｇはリセット期間および発光期間に第２スイッチ２２が導通状態となるよう設定される。リセット制御信号ＶｃｇおよびＶｂｇは走査線Ｙと略平行に配置される供給配線を介して一行分の表示画素ＰＸの第１スイッチ２１および第２スイッチ２２にそれぞれ供給される。
【００２２】
信号線駆動回路１５において、スイッチ部ＡＳＷ１，ＡＳＷ４，ＡＳＷ７…のアナログスイッチＷ１は赤画素と接続する信号線Ｘ１，Ｘ４，Ｘ７，…および閾値補正基準電圧発生回路５のリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ）用出力端間に接続される。スイッチ部ＡＳＷ２，ＡＳＷ５，ＡＳＷ８…のアナログスイッチＷ１は緑画素と接続する信号線Ｘ２，Ｘ５，Ｘ８，…および閾値補正基準電圧発生回路５のリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｇ）用出力端間に接続される。スイッチ部ＡＳＷ３，ＡＳＷ６，ＡＳＷ９…のアナログスイッチＷ１は青画素と接続する信号線Ｘ３，Ｘ６，Ｘ９，…と閾値補正基準電圧発生回路５のリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｂ）用出力端との間に接続される。また、スイッチ部ＡＳＷ１，ＡＳＷ２，ＡＳＷ３のアナログスイッチＷ２はドライバＩＣ２の第１出力端Ｓ１と信号線Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３との間に接続される。スイッチ部ＡＳＷ４，ＡＳＷ５，ＡＳＷ６のアナログスイッチＷ２はドライバＩＣ２の第２出力端Ｓ２と信号線Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６との間に接続される。スイッチ部ＡＳＷ７，ＡＳＷ８，ＡＳＷ９のアナログスイッチＷ２はドライバＩＣ２の第３出力端Ｓ３と信号線Ｘ７，Ｘ８，Ｘ９との間に接続される。残りのスイッチ部ＡＳＷ１０〜ＡＳＷｎのアナログスイッチＷ２についても同様に、ドライバＩＣの各出力端と３本の信号線Ｘとの間に、つまりカラー画素毎（１組の赤・緑・青画素毎）に接続される。スイッチ部ＡＳＷ１〜ＡＳＷｎの第１アナログスイッチＷ１はコントローラ１からのリセットモード信号ＸＲＳＴの制御により導通する。他方、スイッチ部ＡＳＷ１，ＡＳＷ４，ＡＳＷ７，…の第２アナログスイッチＷ２は書込モード信号ＸＡＳＷ（Ｒ）の制御により導通し、スイッチ部ＡＳＷ２，ＡＳＷ５，ＡＳＷ８，…の第２アナログスイッチＷ２は書込モード信号ＸＡＳＷ（Ｇ）の制御により導通し、スイッチ部ＡＳＷ３，ＡＳＷ６，ＡＳＷ９，…の第２アナログスイッチＷ２は書込モード信号ＸＡＳＷ（Ｂ）の制御により導通する。
【００２３】
各ドライバＩＣ２はＴＡＢ−ＩＣとしてフレキシブル配線基板上に実装され、外部駆動回路ＤＲＶの配線基板の端部および有機ＥＬパネルＰＮＬの端部に接続される。このドライバＩＣ２は図３に示すようにコントロール１からのデジタル映像信号ＶＩＤＥＯを受け取るバス配線ＤＢ、水平スタート信号ＳＴＨを水平クロック信号ＣＫＨに同期してシフトし、デジタル映像信号を順次直並列変換するタイミングを制御するシフトレジスタ３０、シフトレジスタ３０の制御によりバス配線ＤＢ上のデジタル映像信号ＶＩＤＥＯを順次ラッチして並列的に出力するサンプリング＆ロードラッチ３１、デジタル映像信号ＶＩＤＥＯをアナログ映像信号Ｖｓｉｇに変換するＤ／Ａ変換回路３２、およびＤ／Ａ変換回路３２から得られるアナログ映像信号Ｖｓｉｇを増幅する出力バッファ回路３３を含む。Ｄ／Ａ変換回路３２は、例えばＤＣ／ＤＣコンバータ３に組み込まれる階調基準回路ＲＦから発生される所定数の階調基準信号ＶＲＥＦ（具体的には階調基準電圧Ｖ０〜Ｖ９）を参照するように構成される。
【００２４】
具体的には、Ｄ／Ａ変換回路３２は各々抵抗ＤＡＣとして知られるような複数のＤ／Ａ変換部で構成されている。各Ｄ／Ａ変換部はサンプリング＆ロードラッチ３１から供給されるデジタル映像信号ＶＩＤＥＯに基づいて所定数の階調基準信号ＶＲＥＦのいずれかを選択しさらにこれを抵抗分圧することによりアナログ映像信号Ｖｓｉｇを出力する。出力バッファ回路３３は複数のＤ／Ａ変換部からのアナログ映像信号Ｖｓｉｇをそれぞれ出力端Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…から出力する複数のバッファアンプで構成される。
【００２５】
階調基準回路ＲＦは図４に示すように互いに直列接続された可変抵抗Ｒ０および固定抵抗Ｒ１〜Ｒ１０により構成され、電源線ＡＶＤＤおよびＶＳＳ間の基準電源電圧をこれら抵抗Ｒ０〜Ｒ１０により分圧することにより赤，緑，および青用の表示画素ＰＸに対して共通な所定数の階調基準信号ＶＲＥＦ（階調基準電圧Ｖ０〜Ｖ９）を生成する。
【００２６】
図５はこの有機ＥＬ表示装置の動作において発生される信号波形を示す。走査信号Ｖｓｃａｎが１走査線Ｙに供給されると、この走査線Ｙに接続された行の表示画素ＰＸの画素スイッチ１３が走査信号Ｖｓｃａｎの立ち上がりによりオン状態に設定される。リセットモード信号ＸＲＳＴは走査信号Ｖｓｃａｎの立ち上がりから所定の長さのリセット期間を設定する。このリセット期間では、スイッチ部ＡＳＷ１〜ＡＳＷｎのアナログスイッチＷ１がオン状態となり、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ）が信号線Ｘ１，Ｘ４，Ｘ７，…に供給され、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｇ）が信号線Ｘ２，Ｘ５，Ｘ８，…に供給され、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｂ）が信号線Ｘ３，Ｘ６，Ｘ９，…に供給される。
【００２７】
リセット期間のうちの初期化期間では、リセット制御信号ＶｃｇおよびＶｂｇが共に低レベルに設定されるため、各表示画素ＰＸのスイッチ２１およびスイッチ２２がオン状態となる。画素スイッチ１３のドレインおよびキャパシタ２０の一方の電極間の電位（ノードＰ１の電位）は画素スイッチ１３によって取り込まれるリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），またはＶｒｓｔ（Ｂ）により上昇し、駆動制御素子のゲート電位（ノードＰ２の電位）および駆動制御素子のドレイン電位（ノードＰ３の電位）はスイッチ２１を介して流れる放電電流により低下する。
【００２８】
続く閾値キャンセル期間では、リセット制御信号Ｖｂｇが立ち上がり、スイッチ２２をオフ状態に設定する。これにより、ノードＰ２の電位が電源線ＤＶＤＤ、スイッチ２１、ノードＰ２の経路ＰＴ１に流れる充電電流により駆動制御素子１７の閾値（スレッショルド）電圧Ｖｔｈに等しいレベルまで上昇する。一方、キャパシタ２０のノードＰ１側には、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），またはＶｒｓｔ（Ｂ）が保持される。
【００２９】
この後、リセットモード信号ＸＲＳＴが立ち下がり、スイッチ部ＡＳＷ１〜ＡＳＷｎのアナログスイッチＷ２をオフ状態すると、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），またはＶｒｓｔ（Ｂ）の供給が遮断される。これに伴い、リセット制御信号Ｖｃｇが立ち上がりスイッチ２１をオフ状態とする。こうして、キャパシタ２０にリセット信号および駆動制御素子のスレッショルド電圧の差分電圧が保持される。
【００３０】
次に、書込モード信号ＸＡＳＷ（Ｒ）が立ち上がり、１／３有効映像期間に相当する長さの赤画素用映像書込期間を設定する。
【００３１】
この赤画素用映像書込期間では、スイッチ部ＡＳＷ１，ＡＳＷ４，ＡＳＷ７，…の第２アナログスイッチＷ２がドライバＩＣ２の出力端Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…から得られる赤画素用アナログ映像信号Ｖｓｉｇ（Ｒ）を信号線Ｘ１，Ｘ４，Ｘ７，…に供給する。これにより、赤画素となる表示画素ＰＸにおいて、ノードＰ２の電位がスレッショルド電圧Ｖｔｈに映像信号Ｖｓｉｇ（Ｒ）を加えたレベルとなる。
【００３２】
続いて、書込モード信号ＸＡＳＷ（Ｇ）が書込モード信号ＸＡＳＷ（Ｒ）に代わって立ち上がり、１／３有効映像期間に相当する長さの緑画素用映像書込期間を設定する。
【００３３】
この緑画素用映像書込期間では、スイッチ部ＡＳＷ２，ＡＳＷ５，ＡＳＷ８，…の第２アナログスイッチＷ２がドライバＩＣ２の出力端Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…から得られる緑画素用アナログ映像信号Ｖｓｉｇ（Ｇ）を信号線Ｘ２，Ｘ５，Ｘ８，…に供給する。これにより、緑画素となる表示画素ＰＸにおいて、ノードＰ２の電位がスレッショルド電圧Ｖｔｈに映像信号Ｖｓｉｇ（Ｇ）を加えたレベルとなる。
【００３４】
続いて、書込モード信号ＸＡＳＷ（Ｂ）が書込モード信号ＸＡＳＷ（Ｇ）に代わって立ち上がり、１／３有効映像期間に相当する長さの青画素用映像書込期間を設定する。
【００３５】
この青画素用映像書込期間では、スイッチ部ＡＳＷ３，ＡＳＷ６，ＡＳＷ９，…の第２アナログスイッチＷ２がドライバＩＣ２の出力端Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…から得られる青画素用アナログ映像信号Ｖｓｉｇ（Ｂ）を信号線Ｘ３，Ｘ６，Ｘ９，…に供給する。これにより、青画素となる表示画素ＰＸにおいて、ノードＰ２の電位がスレッショルド電圧Ｖｔｈに映像信号Ｖｓｉｇ（Ｂ）を加えたレベルとなる。
【００３６】
リセット制御信号Ｖｂｇは青画素用映像書込期間の終了に伴って立ち下がり、スイッチ２２をオン状態にする。これにより、電流ＩｅＬが電源線ＤＶＤＤ、駆動制御素子１７、スイッチ２２、有機ＥＬ素子１６、電源線ＶＳＳという経路ＰＴ２に流れる。この電流ＩｅＬはリセット信号Ｖｒｓｔと映像信号Ｖｓｉｇとの電位差により決定される駆動制御素子１７のドレイン出力である駆動電流Ｉｄｓに等しい。
より詳細に説明すれば、ノードＰ２の電位をＶａとすると、有機ＥＬ素子１６に流れる電流ＩｅＬ（＝Ｉｄｓ）は、
ＩｅＬ ＝ Ｉｄｓ ＝α（Ｖｇｓ − Ｖｔｈ）^２
＝ α（（Ｖａ − ＤＶＤＤ） − Ｖｔｈ）^２ −−− （式１）
と表すことができる。ここで、αは駆動制御素子１７のサイズ等で決まる定数であり、Ｖｇｓは駆動制御素子１７のゲートソース間電圧であり、Ｖｔｈは駆動制御素子１７のスレッショルド電圧であり、ＤＶＤＤは電源線ＶＳＳに対する電源線ＤＶＤＤの電位である。スイッチ２１がオフ状態であるとき、ノードＰ２はフローティング状態であり、ノードＰ１の電位変動に従って電位Ｖａも変動する。変動後のノードＰ２の電位をＶａ’とすると、式１は
ＩｅＬ ＝ α（（Ｖａ’− ＤＶＤＤ） − Ｖｔｈ）^２
＝ α（（Ｖａ ＋ （Ｖｓｉｇ − Ｖｒｓｔ） − ＤＶＤＤ） − Ｖｔｈ）^２−−−（式２）
と表すことができる。閾値キャンセル動作後（Ｉｄｓ ＝ ０）、電位Ｖａは
Ｖａ ＝ Ｖｔｈ ＋ ＤＶＤＤ −−− （式３）
となるため、ＤＶＤＤを一定として式３を式２に代入すると、
ＩｅＬ ＝ α（Ｖｓｉｇ − Ｖｒｓｔ）^２ −−− （式４）
となり、駆動制御素子１７のトランジスタ特性によらず映像信号Ｖｓｉｇおよびリセット信号Ｖｒｓｔに依存することがわかる。
【００３７】
本実施形態の有機ＥＬ表示装置では、赤、緑、および青用の有機ＥＬ素子１６の電流−発光輝度特性にそれぞれ対応するリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），およびＶｒｓｔ（Ｂ）が発生され、これらリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），およびＶｒｓｔ（Ｂ）の各々が対応表示画素ＰＸに駆動制御素子１７の制御電圧の初期化レベルを補正する閾値補正基準電圧として供給される。すなわち、赤、緑、および青用の有機ＥＬ素子１６間の輝度バランスはこれらリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），およびＶｒｓｔ（Ｂ）の相互関係により規定できるため、映像信号をＤ／Ａ変換する場合に、赤、緑、および青用の有機ＥＬ素子１６に対して共通な階調基準回路ＲＦから得られる所定数の階調基準電圧を利用することが可能となる。また、駆動制御素子１７のスレッショルド電圧Ｖｔｈに製造プロセスに依存したバラツキがあっても、駆動制御素子１７の制御電圧が映像信号Ｖｓｉｇの取り込みに先行してこの駆動制御素子１７固有のスレッショルド電圧Ｖｔｈに等しいレベルに初期化される。これにより、同一の映像信号Ｖｓｉｇに対して同じ発光強度を得ることが可能な電流を有機ＥＬ素子１６に供給することができる。従って、このスレッショルド電圧Ｖｔｈのバラツキに影響されずにカラー画素内の赤、緑、および青用の有機ＥＬ素子１６をそれぞれ適切な輝度で発光させることができる。この場合、赤、緑、および青用の有機ＥＬ素子１６間の輝度バランスが崩れないため、所望の白色色度を得ることができる。尚、赤、緑、および青用の有機ＥＬ素子１６の電流−発光輝度特性に対応して駆動制御素子１７のトランジスタサイズを設定し、これとリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），およびＶｒｓｔ（Ｂ）とを併用して、同一の映像信号Ｖｓｉｇに対して輝度バランスを維持しながら互いに異なる電流を赤、緑、および青用の有機ＥＬ素子１６に供給するようにしても所望の白色色度を得ることができる。
【００３８】
次に、本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置について図６を参照して説明する。第１実施形態においては、映像信号およびリセット信号を同一の信号線を用いて配線したが、図６に示すようにこれらをそれぞれ独立した別の配線により供給してもよい。これにより、大型化、高精細化に際しても十分なリセット時間を確保することができ、画素数増大に伴う表示ムラを抑制することができる。
【００３９】
第２実施形態の有機ＥＬ表示装置では、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。詳しく説明すると、複数のリセットスイッチ３５が表示画素ＰＸの列に沿って配置されるリセット信号線ＲＳ（Ｒ），ＲＳ（Ｇ），ＲＳ（Ｂ）を介して閾値補正基準電圧発生回路５のリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ）用出力端、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｇ）用出力端、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｂ）用出力端に接続される。リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），Ｖｒｓｔ（Ｂ）はリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ）用出力端、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｇ）用出力端、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｂ）用出力端からリセットスイッチ３５に供給され、このリセットスイッチ３５により取り込まれる。リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ）用出力端、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｇ）用出力端、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｂ）用出力端はリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），Ｖｒｓｔ（Ｂ）の電位から変化する必要がなく、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ）用出力端、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｇ）用出力端、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｂ）用出力端とリセットスイッチ３５とを結ぶリセット信号線ＲＳ（Ｒ），ＲＳ（Ｇ），ＲＳ（Ｂ）についても同様である。このため、リセットスイッチ３５がリセット信号線ＲＳ（Ｒ），ＲＳ（Ｇ），ＲＳ（Ｂ）に寄生する配線容量の影響を受けずに短時間でリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），Ｖｒｓｔ（Ｂ）を取り込むことが可能である。すなわち、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），Ｖｒｓｔ（Ｂ）の供給に映像信号Ｖｓｉｇを供給する信号線Ｘを用いた場合に生じる信号遷移時間の不足によって駆動制御素子１７の制御電圧を完全に初期化できないような状況になりにくい。従って、配線容量が増大した場合でも駆動制御素子１７のスレッショルド電圧Ｖｔｈに依存した表示ムラを確実に防止できる。
【００４０】
また、複数のリセットスイッチ３５が表示画素ＰＸの列に沿って配置されるリセット信号線ＲＳ（Ｒ），ＲＳ（Ｇ），ＲＳ（Ｂ）を介して閾値補正基準電圧発生回路５のリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ）用出力端、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｇ）用出力端、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｂ）用出力端に接続される。リセット信号線ＲＳ（Ｒ），ＲＳ（Ｇ），ＲＳ（Ｂ）は表示画素ＰＸの行に沿って配置されることもできるが、各行毎にリセット信号線を３本づつ設けるか、共通配線にしてリセット期間を時分割する必要があり配線数が増大し回路が複雑になる。これに対して、上述したようにリセット信号線ＲＳ（Ｒ），ＲＳ（Ｇ），ＲＳ（Ｂ）が表示画素ＰＸの列に沿って配置される構成であると、このリセット時の電流がリセット信号線ＲＳ（Ｒ），ＲＳ（Ｇ），ＲＳ（Ｂ）の全てに分散される。すなわち、これらリセット信号線ＲＳ（Ｒ），ＲＳ（Ｇ），ＲＳ（Ｂ）の１本で生じる電圧降下がリセット信号線数分の１に低減され、この電圧降下に依存して１行分の表示画素ＰＸ間で発生するクロストークを表示画素ＰＸの行に沿ったリセット信号線ＲＳ（Ｒ），ＲＳ（Ｇ），ＲＳ（Ｂ）場合よりも改善して均一な画像を表示画面に表示させることができる。
【００４１】
次に、本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ表示装置について図７を参照して説明する。
【００４２】
第１乃至第２実施形態における閾値補正基準電圧発生回路５を図７に示すようにリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），Ｖｒｓｔ（Ｂ）の電圧を独立に可変する回路構成としてもよい。すなわち、閾値補正基準電圧発生回路５はＤＣ／ＤＣコンバータ３からの電源電圧をそれぞれ分圧する可変抵抗Ｒｒ，Ｒｇ，Ｒｂを含む。これら可変抵抗Ｒｒ，Ｒｇ，Ｒｂの中間タップはそれぞれリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ）用出力端、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｇ）用出力端、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｂ）用出力端として用いられる。
【００４３】
リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），Ｖｒｓｔ（Ｂ）の電圧が可変できるため、製造プロセスに依存したバラツキが発光色毎の有機ＥＬ素子１６の電流−発光輝度特性あるいは色度に生じた場合でも、所望の白色色度を得ることができる。より詳細に説明すれば、上述した式４から明らかなように、電流ＩｅＬは映像信号Ｖｓｉｇとリセット信号Ｖｒｓｔとの電位差によって増減する。従って、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），Ｖｒｓｔ（Ｂ）が同一の映像信号Ｖｓｉｇに対して異なる電流ＩｅＬを赤、緑、青用の有機ＥＬ素子１６に供給して輝度バランスを調整するよう互いに独立に設定される。
【００４４】
ここで、輝度バランスの具体的な調整例について図８を参照して説明する。図８の（Ａ）は赤、緑、青用の有機ＥＬ素子１６の電流−輝度特性が設計通りであって目標の白色色度が得られた状態を示す。これに対して図８の（Ｂ）は、緑用の有機ＥＬ素子１６の電流−輝度特性が設計通りでなく目標の白色色度が得られない状態を示す。図８の（Ｂ）に示すように、緑用の有機ＥＬ素子１６の輝度は図６の（Ａ）と同様な駆動電流Ｉｄｓに対して低くなる。従って、この輝度を図６の（Ａ）と同様なレベルまで増加させるように電圧Ｖｇｓが増大される。ここで、この電圧ＶｇｓはノードＰ２の電位変動量、すなわち映像信号Ｖｓｉｇとリセット信号Ｖｒｓｔとの電位差を大きくすることにより増加するが、映像信号ＶｓｉｇはドライバＩＣ２によって固定的に設定されるため、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｇ）を増加させることになる。こうして、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｇ）が図６の（Ｃ）に示すように緑用の有機ＥＬ素子１６の輝度をその電流−輝度特性の下で適切に増大させるように設定されると、赤、緑、および青用の有機ＥＬ素子１６との輝度バランスが調整され、緑用の有機ＥＬ素子１６の電流−輝度特性の設計値からのずれによって劣化することなく目標の白色色度を得ることができる。
【００４５】
上述の調整例は、緑用の有機ＥＬ素子１６の電流−輝度特性だけが設計値からずれた例であるが、閾値補正基準電圧発生回路５はリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），Ｖｒｓｔ（Ｂ）の電圧をそれぞれ独立に可変するものであるため、電流−輝度特性の設計値からのずれが赤、緑および青用の有機ＥＬ素子１６のいずれか、あるいはこれらの組み合わせにおいて発生した場合でも、これらリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），Ｖｒｓｔ（Ｂ）の電圧を適切に可変することにより、目標の白色色度を得ることができる。また、ＲＧＢ個々の色度が設計値からずれた場合においても、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｇ），Ｖｒｓｔ（Ｂ）の電圧を適切に可変することにより、ＲＧＢ輝度バランスを修正して目標の白色色度を得ることができる。この場合、目標の白色色度は図６の（Ａ）に示すＲＧＢ輝度バランスとは異なるバランスで得られる。
【００４６】
次に、本発明の第４実施形態に係る有機ＥＬ表示装置について図９および図１０を参照して説明する。
【００４７】
第１乃至第２の実施形態においては、閾値補正基準電圧発生回路が出力する色に対応したリセット信号を固定電位、第３の実施形態においてはそれぞれ独立に可変させる場合について説明したが、図９に示すように閾値補正基準電圧発生回路５がリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ），Ｖｒｓｔ（Ｂ）の電圧を固定し、リセット信号Ｖｒｓｔ（Ｇ）の電圧を独立に可変する回路構成としてもよい。すなわち、閾値補正基準電圧発生回路５はＤＣ／ＤＣコンバータ３からの電源電圧を分圧する可変抵抗Ｒｃおよび可変抵抗Ｒｇの直列回路を含む。抵抗Ｒｃおよび抵抗Ｒｇを結ぶノードはリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｒ）用出力端およびリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｂ）用出力端として用いられ、可変抵抗Ｒｇの中間タップはリセット信号Ｖｒｓｔ（Ｇ）用出力端として用いられる。
【００４８】
また、階調基準回路ＲＦが図１１に示すように構成されることも第２実施形態と相違する。すなわち、階調基準回路ＲＦは図１１に示すようにラダー抵抗ＲＤと、抵抗切替回路ＳＡ，ＳＢとを含む。抵抗切替回路ＳＡ，ＳＢはそれぞれ一端において電源線ＡＶＤＤ，ＶＳＳに接続され、ラダー抵抗ＲＤは抵抗切替回路ＳＡの他端および抵抗切替回路ＳＢの他端間に接続される。抵抗切替回路ＳＡ，ＳＢの各々は可変抵抗ＶＲｒと切替スイッチＳＷｒとの直列回路、可変抵抗ＶＲｇと切替スイッチＳＷｇとの直列回路、および可変抵抗ＶＲｂと切替スイッチＳＷｂとの直列回路を含み、これら直列回路は互いに並列に接続される。切替スイッチＳＷｒ，ＳＷｇ，ＳＷｂはコントローラ１から発生される書込モード信号ＸＡＳＷ（Ｒ），ＸＡＳＷ（Ｇ），ＸＡＳＷ（Ｂ）の制御により１つずつ順番に導通する。ラダー抵抗ＲＤは互いに直列に接続された固定抵抗Ｒ１〜Ｒ９により構成される。
【００４９】
切替スイッチＳＷｒが導通した場合には、電源線ＡＶＤＤおよびＶＳＳ間の基準電源電圧が抵抗切替回路ＳＡ，ＳＢの可変抵抗ＶＲｒおよびラダー抵抗ＲＤの固定抵抗Ｒ１〜Ｒ９により分圧され、所定数の赤用階調基準信号ＶＲＥＦ（階調基準電圧Ｖ０〜Ｖ９）を生成する。切替スイッチＳＷｇが導通した場合には、電源線ＡＶＤＤおよびＶＳＳ間の基準電源電圧が抵抗切替回路ＳＡ，ＳＢの可変抵抗ＶＲｇおよびラダー抵抗ＲＤの固定抵抗Ｒ１〜Ｒ９により分圧され、所定数の緑用階調基準信号ＶＲＥＦ（階調基準電圧Ｖ０〜Ｖ９）を生成する。さらに、切替スイッチＳＷｂが導通した場合には、電源線ＡＶＤＤおよびＶＳＳ間の基準電源電圧が抵抗切替回路ＳＡ，ＳＢの可変抵抗ＶＲｂおよびラダー抵抗ＲＤの固定抵抗Ｒ１〜Ｒ９により分圧され、所定数の青用階調基準信号ＶＲＥＦ（階調基準電圧Ｖ０〜Ｖ９）を生成する。
【００５０】
この有機ＥＬ表示装置では、階調基準回路ＲＦで設計上の赤、緑および青画素の輝度バランスを予め設定し、製造プロセスに依存した電流−発光輝度特性のバラツキを赤および青用有機ＥＬ素子１６と緑用有機ＥＬ素子１６との間で相対的に調整することができる。
【００５１】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で様々に変形可能である。
【００５２】
例えば、上述の実施形態では光透過性絶縁基板上に自己発光素子を形成する場合について説明したが、これに限定されず、少なくとも表示面側となる基板が光透過性を有していればよい。
【００５３】
上述の実施形態では、例えば各ドライバＩＣ２はＴＡＢ−ＩＣとしてフレキシブル配線基板上に実装されているが、外部駆動回路ＤＲＶの回路基板上に配置されても良い、さらにドライバＩＣ２と同様に機能する回路が有機ＥＬパネルＰＮＬ上に一体的に形成されても良い。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複雑な構成を必要とせずに製造プロセスに依存したカラー表示品質の劣化を低減できる表示装置およびその駆動方法を提供することができる。また、階調電圧設定をより容易に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実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の回路構成を示す図である。
【図２】図１に示す各表示画素ＰＸの等価回路を示す図である。
【図３】図１に示すドライバＩＣおよび信号線駆動回路の構成を示す図である。
【図４】図３に示す階調基準回路の構成例を示す図である。
【図５】図１に示す有機ＥＬ表示装置の動作において発生される信号波形を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の回路構成を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の回路構成を示す図である。
【図８】図７に示す有機ＥＬ表示装置を用いた輝度バランスの具体的な調整例を説明するためのグラフである。
【図９】本発明の第４実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の回路構成を示す図である。
【図１０】図９に示すＤＣ／ＤＣコンバータに組み込まれた階調基準回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
１…コントローラ
２…ドライバＩＣ
３…ＤＣ／ＤＣコンバータ
５…閾値補正基準電圧発生回路
１３…画素スイッチ
１４…走査線駆動回路
１５…信号線駆動回路
１６…有機ＥＬ素子
１７…駆動制御素子
１８…容量素子
２０…キャパシタ
２１，２２…スイッチ
ＡＳＷ１〜ＡＳＷｎ…スイッチ部
Ｓ１，Ｗ２…アナログスイッチ
Ｙ…走査線
Ｘ…信号線
ＰＸ…表示画素
ＤＶＤＤ，ＶＳＳ，ＡＶＤＤ…電源線

Claims (5)

1. 各々表示素子、前記表示素子へ映像信号に応じた電流を供給する駆動制御素子、前記駆動制御素子の制御端子に接続され、前記駆動制御素子の閾値電圧とリセット信号との電位差を一時的に保持するキャパシタ、および前記キャパシタを介して前記駆動制御素子の前記制御端子に接続される画素スイッチを含む複数の表示画素がマトリクス状に配置される表示アレイと、
   前記表示素子から出力される光の主波長毎に異なる複数のリセット信号を前記複数の表示画素に出力するリセット信号供給部と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記リセット信号供給部は前記複数のリセット信号のうちの少なくとも１つの電圧を独立に変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示画素は前記リセット信号を前記キャパシタに供給するリセットスイッチを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記複数のリセット信号は、前記主波長毎に配線されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
5. 各々表示素子、前記表示素子に直列に接続される駆動制御素子、および前記駆動制御素子の制御端子にキャパシタを介して接続される画素スイッチを含む複数の表示画素を備えた表示装置の駆動方法において、
   前記キャパシタの一方の電極に前記駆動制御素子の閾値電圧に等しい電位を供給し、他方の電極に前記表示素子から出力される光の主波長毎に設定されるリセット信号を供給し、
   前記キャパシタがこれらの電位差を保持した状態で、前記画素スイッチを介して前記キャパシタの前記他方の電極に映像信号を供給することを特徴とする表示装置の駆動方法。

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